确定光的时间延迟和频率移动的通用工具：Synge世界函数
广义相对论与量子宇宙学
2015-05-13 v1
摘要
在几乎所有关于光的时间延迟和频率移动的研究中，计算都基于零测地线方程的积分。然而，如果能够确定给出两点x_A和x_B之间测地线距离一半的双函数Ω(x_A, x_B)（该双函数可称为Synge世界函数），则无需积分测地线方程即可计算上述效应。在本次讲座中，在PPN形式体系的框架内，将Ω(x_A, x_B)确定到1/c^3阶。详细研究了由孤立、缓慢旋转的轴对称体产生的稳态引力场。时间延迟和频率移动的计算进行到1/c^4阶。当唯一不为零的后牛顿参数为β和γ时，得到了质量、四极矩和内角动量贡献的显式公式。结果表明，地球四极矩在1/c^3阶诱导的频率移动在ESA的原子钟空间阵列任务等空间实验中将达到10^{-16}量级。其他贡献简要讨论。
引用
@article{arxiv.0711.0034,
title = {A universal tool for determining the time delay and the frequency shift of light: Synge's world function},
author = {Pierre Teyssandier and Christophe Le Poncin-Lafitte and Bernard Linet},
journal= {arXiv preprint arXiv:0711.0034},
year = {2015}
}
备注
18 pages, To appear in: "Lasers, Clocks and Drag-Free control: Exploration of Relativistic Gravity in Space", Springer Series on Astrophysics and Space Science Library, vol 349, p 153