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引力常数测定中系统误差的贝叶斯分析

广义相对论与量子宇宙学 2023-09-26 v2

摘要

引力常数 GG 的测量是出了名的困难。单个最先进实验已能以高精度确定 GG 的值:尽管当集体考虑时,测得的 GG 值范围远超个体不确定度,暗示存在未计入的系统效应。在此,我们提出一个贝叶斯框架,以在提出共识值的同时计入各种 GG 测量中系统误差的存在,遵循两条路径:基于最大熵原理的参数化方法,以及非参数方法,后者是一种不依赖于任何特定函数形式的非常灵活的方法。使用我们的两种方法,我们发现该基本常数的不确定度一旦计入系统误差,便显著大于 CODATA 2018 所引值。此外,非参数分布的形状暗示存在多个未计入的系统误差源。有鉴于此,我们推荐引力常数共识值 G=6.67400.0015+0.0015×1011 m3 kg1 s2G = 6.6740^{+0.0015}_{-0.0015} \times 10^{-11}\ \mathrm{m}^3\ \mathrm{kg}^{-1}\ \mathrm{s}^{-2}

关键词

引用

@article{arxiv.2209.07416,
  title  = {Bayesian analysis of systematic errors in the determination of the constant of gravitation},
  author = {Stefano Rinaldi and Hannah Middleton and Walter Del Pozzo and Jonathan Gair},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.07416},
  year   = {2023}
}

备注

11 pages, 2 figures. Accepted for publication in EPJ C