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相对论引力论的太阳系检验

广义相对论与量子宇宙学 2016-12-28 v2 地球与行星天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

1859年,Le Verrier 发现了水星近日点进动异常。该异常被证明是首个被观测到的相对论引力效应。从1859年到2016年的157年间,实验室与空间实验以及天体物理和宇宙学观测对相对论引力的精度和准确度提高了3至4个数量级。这些提升最初主要来自光学观测,随后是射电观测。过去50年的成就来自射电多普勒跟踪、射电测距以及月球激光测距。目前,射电观测与月球激光测距实验在检验相对论引力的准确度上已不相上下。我们回顾并总结了相对论引力太阳系检验的现状。借助行星激光测距、航天器激光测距和干涉激光测距(激光多普勒测距)以及无阻力技术的发展,光学观测将在等效原理检验和相对论引力的太阳系动力学检验中再提升3至4个数量级的准确度。相对论引力的钟检验和原子干涉检验将达到前所未有的精度。这些进展将为引力的实验和理论方面提供关键线索,并可能为引力和宇宙学中的一些深刻问题提供答案。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.06025,
  title  = {Solar-system tests of the relativistic gravity},
  author = {Wei-Tou Ni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.06025},
  year   = {2016}
}

备注

30 pages, 3 tables, Chapter 8 in One Hundred Years of General Relativity: From Genesis and Empirical Foundations to Gravitational Waves, Cosmology and Quantum Gravity, ed. W.-T. Ni (World Scientific, Singapore, 2016); matches the published version of IJMPD. This article is an 11-year update of the solar-system tests part of arXiv:gr-qc/0504116 on Empirical Foundations of Relativistic Gravity