陈壮叔

一个苹果从树上掉下，牛顿因此而悟出了地球引力场。300多年后的今天，科学家正利用这一知识来开拓一项全新的技术。

目前大多探测手段，都是利用电磁波的效应，不过电磁波很难透视地下、水下，尤其是后一种情况，电磁波极易被水所吸收，表现得无能为力。

潜艇在水下航行时，它无法依靠日光、星光和来自卫星系统的定位信号。它只得利用陀螺仪和加速仪来测算自己的航向。但这有一个缺点，要利用这些仪器的数据，必须知道潜艇入潜时的最初位置；此外，确定一次方位就得计算一次，几次算下来的积累误差，将会影响它的定位精度。实际上，潜艇不得不时常浮出海面，以取得卫星系统的定位信号。

现在除了军用潜艇外，还有大量的、日益增多的民用水下船艇和单人潜艇，因而寻找一种较方便的导航手段，已成了当务之急。水下航行人员希望获得两个“东西”：一幅完整的水下世界三维地图；二要在此地图上，能精确指出潜艇的所在位置。这听起来令人望而生提，可是科学家却胸有成竹，他们说，大自然早就为我们作好了准备，只是等你去开发!

原来地球的引力场是一个完整的三维系统。引力场的强度取决于地(或水)下的岩石密度，而且这一处到那一处是连续变化的，这就是说，每个地方都不相同。由此看来，潜艇的最佳导航手段，是一幅地球引力场图和一种精确测最场强的仪器。

其实科学家远在上个世纪90年代，就研制出了测量引力场的仪器，称为扭秤，它所测量的是引力场的梯度(即引力场随距离的变化量)。……