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“婚外恋”卫星改弦测验相对论 将为于今重力影响时间的最纯正试验

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伽利略GPS 卫星图片来源:ESA/J.Huart

本报讯 被意外发射到不当轨道上的两颗人造卫星将更换用处,以便对阿尔伯特:爱因Stan广义相对论的一项预感实行于今截至最为严峻的测验。该预知认为间距大质量物体越近,原子钟的转向就越慢。

由欧空局操控的这两颗卫星于二零一八年被一枚俄罗丝结盟号火箭错误地发出到一条圆锥形轨道上,而非在此之前设计的圈子轨道。那使得它们不再相符自个儿的预期用处,即作为被喻为“伽利略”的欧洲大地导航系统的一部分。

不过这两颗伽利略卫星都安装有电子钟。依照广义相对论,机械钟的“嘀嗒”声会随着卫星在其摇动的金科玉律中向地球贴近而慢慢变慢,那是因为大品质行星的重力会使时空构造卷曲所致。而随着卫星离开地球远去,石英钟则会越转越快。

七月9日,ESA发布,德意志德国首都应用空间手艺与微引力中央和法国巴黎天文台时间和空间参照系列部门现行反革命筹划追踪这种石英钟的放缓与加速。通过相比已知中度卫星上的石英表运营速度,探讨人口将能够测量试验爱因Stan广义相对论的精确性。

还未有出席那项职业的加拿大华雷斯市马尼托巴高校物历史学家Gerald Gwinner提出,发射太空实验须求大量的年月和钱财,所以选取偏离航向的伽利略卫星是“三个美好的主张”。“有的时候一个不祥的事故能够被转变为部分有利于并且旧事物。”Gwinner说,“这是二个‘当生活给了您一个酸柠檬,那就做杯柠檬水吧’的独领风流案例。”

早在一九七六年,美利哥宇宙航香港行政局便发出了装载着石英钟的重力探测器A,在1万英里的太空与地面上的另一部时钟比较“嘀嗒”声。然则那架探测器在满小刑只逗留了不到三十分钟。相比较之下,伽利略卫星将开展长达1年的试验——天天四次腾飞并收缩8500公里。

ESA表示,那项考试使物历史学家第一遍有时机改过1979年的度量数据。该局卫星导航高等军师Javier Ventura-Traveset表示,那将是历来实行的有关重力将何以影响时间流逝的最准确度量。

134525.com,ESA猜想最后的结果将比引力探测器A得到的数据正确4倍,进而使得该局能够以小于0.004%的精度考验理论是还是不是与实际符合。

平昔不人愿意爱因Stan在100年前建议的申辩会被打破——它曾经经过了装有有关的测量检验。但Gwinner提出,纵然如此,最终的结果仍是可爱的。他说:“固然大家不清楚广义相对论能或无法以至在哪个地方会被打破,但首要的是那将大大推动人类的认知极限,并最后找到偏差的端倪。并且只要能以一种积攒零钱的章程产生那全体,那就越来越好了。”

ESA今后的一项试验被称作太空电子原子钟,测度将于二零一七年在国际空间站上进行,并将把爱因Stan理论推向越来越大的终点,估算使精度达到0.0002%。

Ventura-Traveset重申,在这里时期,伽利略卫星也许仍然能够在导航上发挥功用。自从这两颗卫星被发射以来,物文学家利用了一多元手腕调动其错误的准则。他说,这只怕使得它们在现在亦可参与伽利略系统同一时间进行的相对论测量试验,但那还没曾最后明确。

广义相对论是爱因Stan于1913年登出的用几何语言陈说的引力理论,它意味着了现代物管理学中引力理论斟酌的最高等次。广义相对论将优良的Newton万有重力定律富含在狭义相对论的框架中,并在这里根基上采取相通原理而树立。在广义绝对论中,重力被描述为时间和空间的一种几何属性;而这种时间和空间曲率与远在时间和空间中的物质与辐射的能量—动量张量直接相挂钩,其联系情势正是爱因Stan的重力场方程。

《中夏族民共和国科学报》 (2014-11-19 第2版 国际卡塔尔(قطر‎

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