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本科生对引力时间膨胀的实验检验

物理教育 2017-10-23 v1

摘要

科罗拉多学院的学生和美国空军学院的学员进行了引力时间膨胀的实验检验。这一相对论效应在电影《星际穿越》中得到了突出展现,它导致靠近大质量物体的时钟走得更慢。通过将基于海平面时间的 GPS 频率标准产生的信号与位于海平面以上三个不同高度的铯束频率标准进行比较,实现了对引力时间膨胀的测量。该效应虽小但可观测;在所研究的最高海拔(派克峰顶 4302 m),本地时钟每天仅比海平面时钟快 41 ns。我们的结果与广义相对论的预言一致。我们还讨论了引力时间膨胀对 GPS 运行的启示。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.07381,
  title  = {An Undergraduate Test of Gravitational Time Dilation},
  author = {Brian Patterson and Mario Serna and Jerry F. Sell and M. Alina Gearba and Robert Olesen and Patrick O'Shea and Jonathan Schiller and David Emanuel and M. Shane Burns and Michael D. Leveille and Armand R. Dominguez and Brian B. Gebhard and Samuel E. Huestis and Jeffrey Steele},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.07381},
  year   = {2017}
}

备注

3 pages, 2 figures