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Testing the weak equivalence principle with macroscopic proof masses on ground and in space: A brief review

机译:用地面和太空宏观证明质量测试弱当量原理:简要回顾

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摘要

General relativity is founded on the experimental fact that in a gravitational field all bodies fall with the same acceleration regardless of their mass and composition. This is the weak equivalence principle, or universality of free fall. Experimental evidence of a violation would require either that general relativity is is to be amended or that another force of nature is at play. In 1916 Einstein brought as evidence the torsion balance experiments by Eotvos, to 10???8???10???9. In the 1960s and early 70s, by exploiting the ???passive??? daily rotation of the Earth, torsion balance tests improved to 10???11 and 10???12. More recently, active rotation of the balance at higher frequencies has reached 10???13. No other experimental tests of general relativity are both so crucial for the theory and so precise and accurate. If a similar differential experiment is performed inside a spacecraft passively stabilised by 1Hz rotation while orbiting the Earth at 600km altitude the test would improve by 4 orders of magnitude, to 10???17, thus probing a totally unexplored field of physics. This is unique to weakly coupled concentric macroscopic test cylinders inside a rapidly rotating spacecraft.
机译:广义相对论是建立在以下实验事实之上的:在引力场中,所有物体均以相同的加速度下落,而不管其质量和组成如何。这就是弱等效原理,或自由落体的普遍性。违反的实验证据将需要修改广义相对论或另一种自然力量在起作用。 1916年,爱因斯坦将Eotvos进行的扭力平衡实验作为证据,取值为10×8×10×9。在1960年代和70年代初,通过利用“被动”。每天在地球自转时,扭力平衡测试提高到10×11和10×12。最近,天平在较高频率下的主动旋转达到了10≤13。没有其他的广义相对论实验测试对理论如此重要且如此精确。如果在一个以1Hz旋转被动稳定的航天器内进行类似的差异实验,同时在地球上以600km的高度运行,则该试验将提高4个数量级,达到10〜17,从而探究了一个完全未经探索的物理学领域。这对于快速旋转的航天器内部的弱耦合同心宏观测试圆柱体是唯一的。

著录项

  • 作者

    Nobili A.M.;

  • 作者单位
  • 年度 2014
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类

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