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基于轨道运动对 $r^{-3}$ 额外相互作用的模型无关约束

广义相对论与量子宇宙学 2012-06-27 v4

摘要

从已知人造和自然天体的轨道运动中推断出兰德尔 - 桑德鲁姆 (RS) 膜世界模型中 AdS 曲率半径 LL 的长程约束。因此,它们不依赖于其他在天体物理场景中提出的长程 RS 测试中那些或多或少具有推测性且未经检验的理论假设,后者采用的许多现象可能取决于系统的成分、形成及动力学历史。水星近日点进动及其来自地球的无线电测距得出 L1050L \le 10 - 50 km。更严格的界限来自月球近地点进动,由此推断 L500700L \le 500-700 m。最佳约束 (L5L \le 5 m) 来自环绕地球的 GRACE A/B 航天器的卫星间跟踪 (SST) 测距:此类任务的后续提议,意味着亚纳米每秒的测距速率精度,可将 LL 约束在约 10 cm 水平。较弱的约束来自双脉冲星系统 (L80100L \le 80 - 100 km) 以及绕 Sgr A* 中致密天体运行的主序星 S2 (L6.28.8L \le 6.2 - 8.8 AU)。对长度 LL 的这些界限(LL 不必一定被识别为 RS 模型的 AdS 曲率半径)自然地转化为对 r3r^{-3} 相互作用的通用耦合参数 KK 的约束。GRACE 得出 K1×1016K \le 1 \times 10^{16} m5^5 s2^{-2}

关键词

引用

@article{arxiv.1112.3517,
  title  = {Model-independent constraints on r^-3 extra-interactions from orbital motions},
  author = {Lorenzo Iorio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1112.3517},
  year   = {2012}
}

备注

LaTex2e, 6 pages, 2 figures, 2 tables, 64 references. Accepted for publication in Annalen der Physik. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1112.3520