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新型高精度月球激光测距数据在确定相对论参数中的益处

广义相对论与量子宇宙学 2020-12-23 v1

摘要

自1969年以来,各观测台站收集了月球激光测距(LLR)数据,并由不同分析组进行分析。近年来,使用更大望远镜(APOLLO)及红外波长(OCA)的观测得以开展,使得精确 LLR 数据在月球轨道及月面已观测后向反射器上分布更佳。这对 LLR 分析中的各项研究是一大优势。本研究旨在评估新 LLR 数据在确定相对论参数中的益处。此处我们给出相对论参数的当前结果,如引力常数可能的时间变化 G˙/G0=(5.0±9.6)×1015yr1\dot{G}/G_0 = (-5.0 \pm 9.6) \times 10^{-15} \, \mathrm{yr}^{-1}、等效原理 Δ(mg/mi)EM=(2.1±2.4)×1014\Delta\left(m_g/m_i\right)_{\mathrm{EM}} = (-2.1 \pm 2.4)\times10^{-14},以及 PPN 参数 β1=(6.2±7.2)×105\beta-1 = (6.2 \pm 7.2) \times 10^{-5}γ1=(1.7±1.6)×104\gamma-1 = (1.7 \pm 1.6) \times 10^{-4}。结果显示各参数精度显著改善,主要归因于月球轨道覆盖更好、月面后向反射器上测量分布更优,以及最后同样重要的数据精度更高。在估计精度范围内,未发现对爱因斯坦理论的违背,结果给出了不同效应的改进极限。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.12032,
  title  = {Benefit of New High-Precision LLR Data for the Determination of Relativistic Parameters},
  author = {Liliane Biskupek and Jürgen Müller and Jean-Marie Torre},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.12032},
  year   = {2020}
}