引力磁场、因果性与引力光线偏折实验中的视差效应

对潮汐磁场的实验验证对于完全理解和表述引力物理具有重要意义。虽然旋转的"固有"引力磁场已被广泛研究并正在被 Gravity Probe B 实验测量，但由物质平移电流产生的"外在"引力磁场研究较少。本文采用后牛顿参数化的 Einstein 方程和光 geodesics 方程，表明由物质平移电流产生的"外在"引力磁场可以通过观察由移动质量引起的相对论性时间延迟和/或光线偏折来进行测量。我们证明，"外在"引力磁场是由引力 aberration（视差效应）的相对论效应产生的，这一效应源于度规张量和 Levi-Civita 连接的 Lorentz 变换。我们表明，引力场变量的 Lorentz 变换等价于使用滞后 Lienard-Wiechert 引力势预测的技术，即光粒子从移动物体的滞后位置受其引力场的偏折，这样两种通用相对论现象——视差效应和引力的滞后——紧密相连，观察引力的视差效应即证明了引力具有因果性。我们在此框架下解释了 2002 年对木星进行的偏折实验，其中测量了因木星轨道运动产生的引力视差效应，测量精度达到 20%。我们描述了一种 VLBI 实验理论，用于测量由太阳引起的射电波从准时坐标系中由移动观察者观察的引力偏折，以提高对引力视差效应测量精度至几个百分点。