Efekt gravitomagnetických hodin - Gravitomagnetic clock effect
Ve fyzice je efekt gravitomagnetických hodin je odchylka od Keplerův třetí zákon že podle aproximace slabého a pomalého pohybu obecná relativita, utrpí částice na oběžné dráze kolem (pomalu) se točícího těla, například typické planeta nebo hvězda.
Vysvětlení
Podle obecná relativita, ve svém slabém poli a zpomalené linearizované aproximaci, pomalu se točící tělo indukuje další složku gravitační pole který působí na volně padající testovací částice s necentrální, gravitomagnetickou Lorentz - jako síla.
Mezi jeho důsledky na orbitální pohyb částice patří malá korekce Keplerův třetí zákon, jmenovitě
kde TKep je období částice, M je Hmotnost - ústředního orgánu a - A je poloviční osa částice elipsa. Pokud je oběžná dráha části kruhová a leží v rovníkové rovině centrálního tělesa, korekce je
- kde S je ústředním orgánem moment hybnosti a C je rychlost světla ve vakuu.
Částice obíhající v opačných směrech zažívají gravitomagnetický opravy TGvm s opačnými znaménky, takže rozdíl jejich orbitálních období by zrušil standardní keplerovské termíny a přidal by gravitomagnetický ty.[1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][nadměrné citace ]
Všimněte si, že + Znamení nastává pro korotaci částice vzhledem k rotaci centrálního těla, zatímco − znaménko je pro protirotaci. To znamená, že pokud satelit obíhá stejným směrem, jako se otáčí planeta, trvá více času, než se celá obíhá, zatímco pokud se pohybuje opačně s ohledem na rotaci planety, jeho oběžná doba se zkrátí.
Viz také
Reference
- ^ Cohen, J.M .; Mashhoon, B. (říjen 1993). "Standardní hodiny, interferometrie a gravitomagnetismus". Fyzikální písmena A. 181 (5): 353–358. Bibcode:1993PhLA..181..353C. doi:10.1016 / 0375-9601 (93) 90387-F.
- ^ Mashhoon, B .; Gronwald, F .; Theiss, D.S. (únor 1999). "O měření gravitomagnetismu pomocí kosmických hodin: efekt gravitomagnetických hodin". Annalen der Physik. 8 (2): 135–152. doi:10.1002 / (SICI) 1521-3889 (199902) 8: 2 (neaktivní 12. 9. 2020).CS1 maint: DOI neaktivní od září 2020 (odkaz)
- ^ Tartaglia, A. (únor 2000). "Detekce efektu gravitomagnetických hodin". Klasická a kvantová gravitace. 17 (4): 783–792. arXiv:gr-qc / 9909006. Bibcode:2000CQGra..17..783T. doi:10.1088/0264-9381/17/4/304. S2CID 9356721.
- ^ Tartaglia, A. (září 2000). "Geometrické zpracování gravitomagnetického efektu hodin". Obecná relativita a gravitace. 32 (9): 1745–1756. arXiv:gr-qc / 0001080. Bibcode:2000GReGr..32.1745T. doi:10.1023 / A: 1001998505329. S2CID 119383886.
- ^ Lichtenegger, H.I.M .; Gronwald, F .; Mashhoon, B. (2000). "O detekci gravitomagnetického pole Země pomocí obíhajících hodin". Pokroky ve vesmírném výzkumu. 25 (6): 1255–1258. arXiv:gr-qc / 9808017. Bibcode:2000AdSpR..25.1255L. doi:10.1016 / S0273-1177 (99) 00997-7. S2CID 16542540.
- ^ Iorio, L. (srpen 2001). "Satelitní gravitační orbitální odchylky a účinek gravitomagnetických hodin". International Journal of Modern Physics D. 10 (4): 465–476. arXiv:gr-qc / 0007014. Bibcode:2001IJMPD..10..465I. doi:10.1142 / S0218271801000925. S2CID 119426253.
- ^ Iorio, L. (říjen 2001). "Satelitní negravitační orbitální poruchy a detekce gravitomagnetického efektu hodin". Klasická a kvantová gravitace. 18 (20): 4303–4310. arXiv:gr-qc / 0007057. Bibcode:2001CQGra..18.4303I. doi:10.1088/0264-9381/18/20/309. S2CID 6342400.
- ^ Mashhoon, B .; Gronwald, F; Lichtenegger, H.I.M. (2001). "Gravitomagnetismus a hodinový efekt". Přednášky z fyziky. 562: 83–108. arXiv:gr-qc / 9912027. Bibcode:2001LNP ... 562 ... 83M. doi:10.1007/3-540-40988-2_5. ISBN 978-3-540-41236-6. S2CID 32411999.
- ^ Mashhoon, B .; Iorio, L .; Lichtenegger, H.I.M. (Prosinec 2001). "O efektu gravitomagnetických hodin". Fyzikální písmena A. 292 (1–2): 49–57. arXiv:gr-qc / 0110055. Bibcode:2001PhLA..292 ... 49M. doi:10.1016 / S0375-9601 (01) 00776-9. S2CID 14981533.
- ^ Iorio, L .; Lichtenegger, H.I.M .; Mashhoon, B. (leden 2002). "Alternativní derivace efektu gravitomagnetických hodin". Klasická a kvantová gravitace. 19 (1): 39–49. arXiv:gr-qc / 0107002. Bibcode:2002CQGra..19 ... 39I. doi:10.1088/0264-9381/19/1/303. S2CID 5941537.
- ^ Iorio, L .; Lichtenegger, H.I.M. (Únor 2005). „K možnosti měření gravitomagnetického hodinového efektu v pozemském vesmírném experimentu“. Klasická a kvantová gravitace. 22 (1): 119–132. arXiv:gr-qc / 0210030. Bibcode:2005CQGra..22..119I. doi:10.1088/0264-9381/22/1/008. S2CID 118903460.
- ^ Lichtenegger, H.I.M .; Iorio, L .; Mashhoon, B. (prosinec 2006). "Efekt gravitomagnetických hodin a jeho možné pozorování". Annalen der Physik. 15 (12): 868–876. arXiv:gr-qc / 0211108. Bibcode:2006AnP ... 518..868L. doi:10.1002 / a p. 200610214. S2CID 9087843.