关于低地球轨道中弱等效原理的首次检验

弱等效原理是广义相对论的奠基支柱，因此应尽可能精确地予以验证。Microscope 实验在低地球轨道中对其进行了检验，发现 Pt 和 Ti 测试质量以相同加速度落向地球，精度约为 1e-15，比地面测试改善了约两个数量级。空间任务即使很小，也造价高昂且难以复现；然而，物理学的本质是可重复性。本工作基于物理定律和先前实验的知识对 Microscope 结果进行评估，重点关注限制性热噪声和加速度离群值的处理。热噪声揭示出异常，我们用由补丁电荷引起的杂散亚微伏电势来解释，其导致不稳定的零点。测量受到众多相对于地球（信号频率）和太阳的会合频率处出现的加速度尖峰的影响，我们将其解释为热起源的证据。在 Microscope 作者的分析中，尖峰被移除，由此产生的间隙被人工数据替代（高达会话数据的 35%、40%），这些数据保留了间隙的记忆，并可能模拟或抵消一种效应（信号或系统误差）。一种完全基于真实测量数据的替代方法将避免任何歧义。Microscope 的教训对任何未来的改进任务都至关重要。