Shapiro时间延迟及等效原理检验

发布时间：2021-05-21 13:17

　　上世纪60年代,I.I.Shapiro提出了利用雷达回波延迟来验证广义相对论[1]。雷达回波单程的时间延迟可以写为:其中γ是PPN参数[2,3],r是粒子距引力源的距离,x是引力源在原点的笛卡尔坐标系的横轴坐标。雷达回波延迟被人们称为广义相对论的又一经典检验,该实验也被用来限制PPN参数γ[2-5]。目前关于γ参数最精确的限制（γ-1）=（2.1 ± 2.3）× 10-5就来自于2003年的Cassini太空探测器的雷达回波延迟实验[3,6]。此后,天文学家在一些天文事件中发现来自数十万甚至上百万光年之外的不同粒子到达地球的时间不同,一些科学家将之归因为不同粒子的Shapiro时间延迟不一样,并期望通过这检验等效原理[7-9]。例如,在引力波GW170817事件中观测到了同源的引力波和伽玛暴,但是二者到达地球的时间有微小差别[10,11]。一些科学家将此解释为为引力波与光的时间延迟不同,并用此来检验等效原理[12,13]。本文的目的就是为了说明Shapiro时间延迟不一定能限制等效原理。首先,这些天文实验精度有限,不确定性因素很多。其次,即使不同粒子时间延迟不一样,也不能说等效原理被破... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
一 绪论
    1.1广义相对论及引力实验
    1.2 研究背景
    1.3 文章内容安排
二 Shapiro时间延迟
    2.1 等效原理
    2.2 PPN 框架
    2.3 基本方程
    2.4 实验分析
三 Brans-Dicke理论的情况
    3.1 共形变换
    3.2 测地线方程与 Shapiro 时间延迟
四 相关问题
    4.1 引力波对引力子质量的限制
    4.2 有质量的引力理论
五 总结与展望
致谢
参考文献



本文编号：3199775