激光天体测量相对论检验的基础物理
广义相对论与量子宇宙学
2012-08-27 v3
摘要
激光天体测量相对论检验（LATOR）是一项欧美联合的迈克尔逊-莫雷型实验，旨在检验引力的纯张量度规性质——这是爱因斯坦广义相对论的基本假设。通过结合一系列独立的、在太阳附近高精度的引力光偏折时间序列测量，以及在行星际尺度上的夏皮罗时间延迟测量（精度分别优于0.1皮弧度 和 1厘米），LATOR 将显著提高我们对相对论引力的认识。主要任务目标是：i) 以 10^9 分之一 的精度测量关键的后牛顿爱丁顿参数 \gamma。(1-\gamma) 是引力理论中存在新相互作用的直接度量，在其探索中，LATOR 比目前最好的结果——卡西尼号2003年的检验——先进了 30,000 倍。该任务还将提供：ii) 首次以约 0.01% 的精度测量引力的非线性效应对光的影响；包括爱丁顿 \beta 参数以及空间度规的二阶势贡献（此前从未测量过）；iii) 直接测量太阳四极矩 J2（目前无法获得），精度达到其预期大小的 200 分之一；iv) 以 1% 的精度直接测量太阳引力磁场的“参考系拖曳”效应对光的影响。LATOR 的主要测量将寻找当今太阳系中的残余标量场，从而将寻找宇宙学相关的标量-张量引力理论的探索推向前所未有的精度。我们讨论了这项拟议实验的任务设计。
引用
@article{arxiv.gr-qc/0506104,
title = {Fundamental Physics with the Laser Astrometric Test Of Relativity},
author = {LATOR Collaboration and S. G. Turyshev and H. Dittus and M. Shao and K. L. Nordtvedt, and C. Laemmerzahl and S. Theil and W. Ertmer and E. Rasel and R. Foerstner and U. Johann and S. Klioner and M. Soffel and B. Dachwald and W. Seboldt and V. Perlick and M. C. W. Sandford and R. Bingham and B. Kent and T. J. Sumner and O. Bertolami and J. Paramos and B. Christophe and B. Foulon and P. Touboul and P. Bouyer and T. Damour and S. Reynaud and C. Salomon and A. Brillet and F. Bondu and J. -F. Mangin and E. Samain and C. Erd and J. C. Grenouilleau and D. Izzo and A. Rathke and S. W. Asmar and M. Colavita and Y. Gursel},
journal= {arXiv preprint arXiv:gr-qc/0506104},
year = {2012}
}
备注
8 pages, 9 figures; invited talk given at the 2005 ESLAB Symposium "Trends in Space Science and Cosmic Vision 2020," 19-21 April 2005, ESTEC, Noodrwijk, The Netherlands