自由落体后向反射重力仪的相对论理论

我们发展了一种关于干涉仪垂直臂中从下落立方后向反射器反射的光，与水平臂中参考光束之间干涉的相对论处理。使用附着在下落立方体上的近闵可夫斯基坐标来描述立方体内部光的传播。考虑了相对论效应，如光坐标速度对引力势的依赖、光沿零测地线的传播、同时性的相对性以及运动立方体的洛伦兹收缩。计算精确到重力加速度梯度的第一阶。对自由落体立方体重力仪数据的分析表明，与假设反射发生在表面的情况相比，光在立方体内部的传播时间导致从测量中获得的引力加速度值显著减小。我们推导了引力加速度的修正表达式，并发现其与实验一致。根据仪器的不同，该修正可达几微伽，与极移和地球潮汐等常用修正相当。讨论了有争议的“光速”修正。