On force-field models of the spacecraft flyby anomaly
最近,Anderson等人发表了一个经验预测公式,用于解释航天器在飞掠地球过程中速度变化中迄今无法解释的部分。在一个微扰方法的框架中,我们表明,没有速度无关的地球力场-除了它的牛顿引力场-这是重现这个公式。然而,我们给出的例子场建模正是飞越异常,这是二次函数的航天器的速度。
2009-02-28 gr-qc
Flyby Anomaly in the Variation Principle of General Relativity
本文通过将旋转弱场源的Lense-Thirring度规对角化,在广义相对论变分原理下推导运动方程,解释了行星飞掠中符合Anderson经验公式的能量异常。
2024-11-18 gr-qc
Expected velocity anomaly for the Earth flyby of Juno spacecraft on October 9, 2013
所谓的飞越异常是在几次航天器飞越地球时测量到的一种无法解释的速度跳跃。已知的物理效应可以排除为该异常的来源。为了模拟可能的新物理效应,Busack(2007)和Anderson等人(2007)提出了经验方程,这些方程对所有测量到的异常都给出了很好的描述。有人提出了一些理论,推导出安德森公式或类似的公式。罗塞塔号航天器最近两次飞掠地球没有显示出可测量的异常,尽管安德森公式预测了两次飞掠的不同影响。Busack公式预测无效结果,因此支持可能正确的公式或旧测量软件错误的概念。即将到来的朱诺号地球飞掠提供了一个很好的机会来决定这个问题或产生增强的理论,因为轨道参数与早期的飞掠非常相似,具有显着的效果。本文根据Busack方程预测的飞越异常约为-7mm/s,而Anderson方程和类似方程预测的飞越异常为+6mm/s量级的明显正值。
2013-09-25 gr-qc physics.gen-ph
High precision thermal modeling of complex systems with application to the flyby and Pioneer anomaly
复杂系统的热模拟面临的问题是系统的详细几何形状和特性的有效数字化、热流和温度图的计算、包括可能的多次反射的热辐射的处理、附加外部影响的包含、从计算的表面数据中提取辐射压力以及计算效率。在以前的出版物中,已经概述了这些问题的解决方案,并首次应用于先锋号航天器。在这里,我们想提出我们的热模拟罗塞塔飞越异常以及先锋异常的应用。分析表明,热反冲压力不是罗塞塔飞越异常的原因,但可能解决了先锋10号观测到的异常加速度。
2011-05-05 gr-qc
The Puzzle of the Flyby Anomaly
近距离行星飞越经常被用作将航天器置于极端太阳系轨道上的一种技术,否则需要更大的助推器,或者在仅仅依靠化学推进时甚至可能不可行。对飞越的理论描述,称为重力辅助,已经很好地建立起来。然而,似乎缺乏对这些动态事件发生期间的物理过程的理解。从一些经历地球重力辅助的航天器收到的无线电测量跟踪数据表明,在飞越期间发生了意想不到的能量变化,无法用现代天体动力学的标准方法解释。几个航天器的这种令人费解的行为被称为飞越异常。我们总结了最近的异常观测结果,并讨论了解决这个难题的可能途径。
2009-07-23 gr-qc
The flyby anomaly: A case for strong gravitomagnetism ?
在过去二十年中,通过仔细的多普勒跟踪和轨道分析,发现了在绕地球进行飞越机动的航天器的渐近速度的异常变化。没有可行的假设,传统的解释,这种影响已被提出,其起源仍然无法解释。在本文中,我们讨论了一个强大的横向分量的重力磁场作为一个可能的来源的飞越异常。我们表明,由这样的场引起的扰动可以拟合的异常的符号和数量级。但是,虽然长期的贡献重力探测器B的实验结果和地球动力学卫星中的Lense-Thirring效应可以被取消,详细的轨道演变很容易与这种增强的重磁效应相冲突。
2015-05-26 gr-qc
Test for consistence of a flyby anomaly simulation with the observed Doppler residuals for the Messenger flybys of Mercury
在2007年,观测到的地球飞越异常已经成功地模拟使用经验公式(H。J. Busack,2007)。这一模拟导致了对异常值的预测,预计将在2007年罗塞塔号飞越火星,并在2007年和2009年两次飞越地球。虽然火星飞掠的数据还在评估中,但罗塞塔最后两次地球飞掠的公式预测现在已经得到充分证实。这是值得注意的,因为另一个提出的公式(Anderson等人,2007年)未能预测最近飞越的正确值。对于信使号飞船的水星飞掠,这个替代公式预测的结果是零。同时,这些飞越在14.01.2008和06.10.2008的多普勒残差是可用的。在这两次飞越中,使用水手10号在水星上获得的重力数据(D。E. Smith等人,2009年)。根据作者的说法,这些残差不能通过调整二级重力系数和假设水星上不规则的质量浓度达到可接受的值来完全消除。在这项调查中,我适应的模拟程序的输出与测得的多普勒残差的水星飞掠,而不改变以前推导出的参数为地球飞掠。这些参数的模拟导致多普勒残差的水星飞越兼容的测量曲线。此外,还计算了预期的飞越异常。由于水星的重力场还没有被足够精确地探测到,在对信使号即将进入的水星轨道进行评估之前,这一结果不能被证伪或证实。如果所提出的经验公式再次得到证实,这将是一个强有力的迹象,表明一个潜在的物理现实。
2010-03-07 gr-qc physics.gen-ph
Simulation of the flyby anomaly by means of an empirical asymmetric gravitational field with definite spatial orientation
迄今为止,伽利略号、近地天体探测器、罗塞塔号、卡西尼号和信使号航天器在飞越地球期间所观察到的所有异常速度增加,都是通过计算机模拟,在牛顿引力场的基础上,使用非对称场项正确计算出来的。这个术语的特殊之处在于它与地球的自转或其他引力源(如太阳或月球)的方向没有耦合。相反,不对称性在假定的唯一参考系内的地球运动方向上取向。在这种假设下,伽利略1号、近地天体、罗塞塔1号和卡西尼号的模拟结果都达到了观测到的标称值,而伽利略2号和信使号由于不同的原因测量到的异常值不确定,模拟的异常值在合理的范围内。此外,模拟的异常曲线的形状是在定性协议与测量的多普勒残差紧接着伽利略第一次飞越地球的近地点。根据模拟,估计可能的异常最近进行的罗塞塔在火星上的飞越25.02.07和在地球上的13.11.07,并为即将到来的地球飞越13.11.09。本文讨论了为什么直到现在还没有通过分析地球卫星的轨道而发现这样一个模型化的引力场,以及关于广义相对论应考虑什么后果。
2007-11-27 gr-qc physics.gen-ph
A flyby anomaly for Juno? Not from standard physics
最近在文献中出现了一个经验公式,用来解释伽利略、NEAR和罗塞塔航天器在其过去沿非束缚双曲线轨道通过近地点时,在地心距离率$\dotρ$中观测到的约为$Δ\dotρ\approx 1-10$ mm s $^{-1}$的异常。它预测了2013年10月9日发生的朱诺号最近飞越的$6$ mm s $^{-1}$数量级的异常。目前正在进行数据分析,以证实或反驳这一点。我们数值计算的一些经典的和广义相对论的动力学效应,这是未建模或错误建模到一定程度的软件中用于处理数据的地心朱诺的范围率的影响。它们是:a)地球引力势多极展开的第一偶纬向谐波系数$J_2$,它在$\left.{\rm a}^{'}\right)$牛顿($J_2$)和$\left. {\rm a}^{''}\right)$第一后牛顿水平($J_2 c^{-2}$)引起轨道扰动b)地球引力场的后牛顿引力电(GE)类史瓦西分量c)后牛顿引力磁(GM)透镜-瑟林效应。它们的错误建模和标称距离变化率特征的幅度为:$\left. {\rm a}^{'}\right)$ $Δ\dotρ_{σ_{J_2}} \approx 1$ $μ$ m s $^{-1}$ $\left. {\rm a}^{''}\right)$ $Δ\dotρ_{J_2 c^{-2}} \approx 0.015$ $μ$ m s $^{-1}$ b)$Δ\dotρ_{\…
2014-06-19 astro-ph.EP gr-qc physics.space-ph
Kerr Metric, Geodesic Motion, and Flyby Anomaly in Fourth-Order Conformal Gravity
在本文中,我们分析了克尔几何的背景下,共形引力,引力的替代理论,这是一个直接推广的广义相对论。在前人研究的基础上,我们引入了共形引力中Kerr度规的一个显式表达式,在没有共形引力效应的情况下,它自然地还原为标准的广义相对论Kerr几何.在标准的情况下,我们表明,在这种几何的基础上,在时空中的哈密顿-雅可比方程的短程运动确实是可分离的,第四个常数的运动,类似于卡特的常数,也可以在共形引力。因此,我们导出了测地线运动的基本方程,并证明了求解这些方程的问题可以归结为一个求积问题。特别是,我们研究了共形引力克尔几何中的类时测地线,通过数值积分的运动方程的航天器的地球飞越轨迹。然后,我们比较我们的结果与现有的数据的飞越异常,以确定是否共形重力改正可能是这个重力异常的起源。虽然共形重力稍微影响的轨迹测地线运动围绕旋转的球形物体,我们表明,这些修正是最小的,预计不会是起源的飞越异常,除非共形参数是从目前的估计有很大的不同。因此,我们的结果证实了以前的分析,表明由于共形引力的修改不太可能在太阳系水平上被检测到,但可能会影响银河系或宇宙学尺度的引力。
2014-04-21 astro-ph.CO gr-qc
Is the physics within the Solar system really understood?
收集了我们太阳系和宇宙中目前无法解释的现象。这些现象是:(i)先锋异常,(ii)飞越异常,(iii)天文单位的增加,(iv)四极和八极异常,(v)暗能量和(vi)暗物质。为了寻找系统性效应或确认无法解释的加速,宣布了对先驱者完整数据集的新数据分析。我们还审查了神秘的飞越异常,航天器的速度后,地球摆动-bys大于预期。我们强调这一异常现象的科学方面,并建议在今后进行飞越时进行系统和持续的观测和研究。太阳系内的进一步异常是天文单位的增加和四极和八极异常。我们简要地提到暗物质和暗能量,因为在某些情况下,它们与太阳系异常之间的关系已经被推测出来。
2006-04-11 gr-qc
Interaction of cosmological domain walls with large classical objects, like planets and satellites, and the flyby anomaly
在宇宙演化的任何时期,对称性破缺都可以形成宇宙畴壁。我们研究它们与经典宏观物体的相互作用,如地球或地球轨道上的卫星。我们建立了一个包含有质量经典物体与构成畴壁的标量场之间相互作用项的作用量。我们使用数值计算来解决运动的耦合方程描述的畴壁和经典对象之间的交叉。根据相互作用的强度、相对速度和大小,物体可以被墙壁阻挡,也可以穿过墙壁,从而在墙壁中引起变形,从而消耗能量。与此同时,与标量场的耦合可能会在交叉过程中改变物体的质量。地球轨道上的卫星(或太阳轨道上的行星)可以改变它们的质量和/或失去与壁相互作用的能量,这一事实可以用作新的畴壁探测探测器。例如,卫星的典型速度精度约为$0.5$ mm/s,这直接将其质量变化的上限设置为$ΔM/M \lessapprox 5\times 10^{-17} $。或者,一个已知的卫星飞越异常可以很容易地解释为一个封闭的磁畴壁的相互作用。我们还表明,物质的存在修改的标量场的潜力,并可以本地创建一个泡沫的真真空,从而触发衰变的假真空。对于能够膨胀的临界气泡,这种与畴壁的相互作用必须足够强。
2022-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Mercury and frame-dragging in light of the MESSENGER flybys: conflict with general relativity, poor knowledge of the physical properties of the Sun, data reduction artifact, or still insufficient observations?
广义相对论利用日震学中太阳的角动量S = 190 x 10^39 kg m^2 s^-1,预测水星近日点经度的兰斯-瑟林岁差为-2.0毫角秒/世纪(在天体赤道参考系中计算)。在4-σ水平上,它与标准牛顿/爱因斯坦岁差的0.4 +/- 0.6毫角秒/世纪修正值不一致,只要后者完全归因于标架拖曳。补充岁差是最近用INPOP 10a星历表与一个长行星数据记录(1914-2010年)进行全球拟合确定的,其中包括2008-2009年从信使号航天器收集的3个数据点。INPOP 10a模型根本不包括太阳重力磁场,因此它的特征可能在数据简化过程中被部分删除。另一方面,Lense-Thirring进动可能在一定程度上被竞争进动所抵消,这些竞争进动是由太阳四极质量矩和PPN参数β进入Schwarzschild类1 PN进动的小错误建模引起的,两者都是在INPOP 10a中建模的。相反,水星本身的扁率对其近日点的影响可以忽略不计。最大的单个小行星和小行星环的错误模型行为也是如此。未来对目前正在进行的信使号任务的更多观测结果的分析将进一步阐明这一问题,如果得到证实,可能会挑战我们目前对目前公认的引力定律和/或太阳物理特性的看法。
2012-04-30 astro-ph.EP gr-qc physics.space-ph
General relativity and quintessence explain the Pioneer anomaly
在先驱者10/11、伽利略和伽利略等航天器的射电测量数据中发现的异常时变蓝移,即所谓的“先驱者异常”,可能不是由真实的速度变化引起的。在广义相对论的框架内,先锋异常可以被理解为一种依赖于时间的引力频移,当暗能量被认为是精华时,它解释了暗能量密度的时间依赖性。因此,主要的先锋反常并不与爱因斯坦等效原理相冲突,而只是作为广义相对论在弱场和低速极限下的新验证出现。
2004-07-06 astro-ph gr-qc physics.space-ph
Effect of the Earth's Time-Retarded Transverse Gravitational Field on Spacecraft Flybys
2008年,美国宇航局的一组科学家报告说,六艘航天器飞越地球的速度发生了异常变化。NEAR航天器飞越的速度变化为13.46+-0.01 mm/s。在线性化近似下,广义相对论可退化为经典的时滞电磁场论。这份报告表明,时间延迟场论应用于地球的横向引力场,会引起航天器在飞越期间速度的微小变化。速度变化取决于横向引力场的时间依赖性,横向引力场产生与横向引力场的时间导数成比例的感应场。如果感应场的相应速度设为地球赤道旋转表面速度的(4.130 ± 0.003)倍,地球引力场的速度设为真空光速的(1.060 ± 0.001)倍,则NEAR飞越的速度变化的计算值与观测值完全一致。其余五次飞越也发现了类似的结果。
2011-02-28 gr-qc physics.gen-ph
On a recently proposed scalar-tensor-vector metric extension of general relativity to explain the Pioneer anomaly
最近,Brownstein和Moffat基于他们的标量-张量-矢量(STVG)度规引力理论提出了一种引力机制来解释先锋异常。在本文中,我们表明,他们的模型,适合目前可用的数据异常先锋10/11加速度,是在对比与最近确定的近日点额外率的木星,土星和天王星。
2007-01-08 astro-ph gr-qc hep-ph
On a recently proposed metric linear extension of general relativity to explain the Pioneer anomaly
最近,Jaekel和Eschaud提出了广义相对论的度量线性扩展,按照其支持者的意图,它能够提供一种引力机制来解释先锋异常,而不与等效原理或我们对行星运动的了解相矛盾。在本文中,我们对这样一个假设进行了独立的检验,表明行星的轨道实际上也受到了所提出的机制的影响,并将由此产生的影响与最新的观测结果进行了比较。事实证明,预测的近日点进动,用一个可调的自由参数zeta_P来表示,该参数等于用来再现先驱者异常加速度大小的值,与观测上确定的内行星开普勒元素的额外推进是完全不同的。相反地,从内行星近日点的额外速率得到的zeta_P值与适应先驱者异常所需的值不一致。因此,基于zeta_P在整个太阳系中是恒定的假设,对先锋异常的引力起源的解释应该被拒绝,至少以目前的形式。
2006-09-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Local solutions of General Relativity in the presence of the Trace Anomaly
本文研究了存在 trace anomaly 时的半经典爱因斯坦方程精确静态伪球对称解,提出了描述可穿越虫洞的新度规,这些虫洞在真空中实现但违反零能量条件。
2023-09-13 gr-qc
Deep learning waveform anomaly detector for numerical relativity catalogs
本文开发了一种深度学习模型,用于检测SXS数值相对论目录中双黑洞波形的异常,并在1341个模拟中识别出七类并合阶段异常。
2024-02-21 gr-qc
Anomaly-free deformations of spherical general relativity coupled to matter
一个系统的方法,以获得球对称midissuperspace模型,接受holonomy修改存在的物质领域与当地的自由度。特别是,从最一般的哈密顿二次径向导数的变量,我们得到了一个家庭的有效的修改后的约束,满足狄拉克的变形代数,编码的协方差的广义相对论,并显示(尺度相关)holonomy校正可以始终实施。在真空中,变形的反常自由哈密顿量被明确地写在三个自由函数,我们得到一个弱的可观测量,可以解释为模型的质量。最后,作为一个特殊的例子,我们提出了一个特定的协变聚合模型,保持定期的任何值的连接组件。一些它的物理含义和与以前的研究文献中的关系进行了评论。
2022-08-11 gr-qc
Anomaly-induced effective action and Chern-Simons modification of general relativity
最近的研究表明,弯曲时空中无质量手征费米子场的量子真空效应导致宇称破缺的庞特里亚金密度项出现在虚系数迹反常中。在目前的工作中,反常诱导的有效作用与宇称破坏项的推导。这个结果类似于在过去十年中被广泛研究的陈-西蒙斯修正的广义相对论,但是标量的动力学项与文献中以前考虑的不同。宇称破缺项对零级宇宙学没有影响,但它在黑洞解和宇宙学扰动中,特别是在引力波中是相关的。
2015-05-20 gr-qc hep-ph hep-th
Use of MESSENGER radioscience data to improve planetary ephemeris and to test general relativity
目前对水星轨道的了解主要来自于60年代至1998年的直接雷达测距,以及水手10号在70年代进行的五次水星飞越,以及2008年和2009年的信使号。2011年3月18日,信使号成为第一艘环绕水星的宇宙飞船。在信使号的轨道阶段获得的放射科学观测大大提高了我们对水星轨道的认识。利用GINS定轨软件对一年半的跟踪数据进行拟合,得到了精确的MESSENGER轨道。从全球导航定位系统获得的地球-水星几何位置的系统误差,也称为距离偏差,然后用于拟合INPOP的行星运动动力学模型。一个改进的星历表,然后获得,INPOP 13 a,并用于执行广义相对论测试的PPN形式。我们对PPN参数(beta和gamma?)比以前的结果更严格。
2013-11-28 astro-ph.EP gr-qc
Long range gravity tests and the Pioneer anomaly
在太阳系中进行的重力实验测试显示出与广义相对论的良好一致性。然而,后者受到了先锋异常的挑战,它可能指向在太阳系大小的范围内对引力定律的一些修改。由于这个问题可能与"暗物质"或"暗能量“的谜题有关,因此小心地测试它是很重要的。存在着广义相对论的度量扩展,它保留了已得到充分验证的等效原理,同时可能改变太阳系中的度量解。这种扩展有能力保持与现有重力测试的兼容性,同时为先锋异常开放自由空间。它们构成了新的飞行任务设计和新的空间技术以及重新审视已进行的实验数据的论据。
2006-10-31 gr-qc
Impact of eccentricity and mean anomaly in numerical relativity mergers
本文提出精确控制双黑洞模拟偏心率与平均近点角的新方法,通过覆盖二维参数空间的NR模拟揭示并合量对平均近点角的振荡依赖及其幅度与偏心率的近线性关系,偏差可达准圆值约5%,为完整描述偏心并合奠定基础。
2025-07-22 gr-qc
The post-Newtonian mean anomaly advance as further post-Keplerian parameter in pulsar binary systems
在广义相对论的框架下,计算了二体系统平均距平的后牛顿重电长期率M。这种效应不同于众所周知的由于引力波发射而导致的轨道周期的减小,本文研究了这种效应作为包含一颗脉冲星的双星系统的进一步的后开普勒参数的可能性。由此产生的效应几乎是近星点推进\dot ω的三倍。例如,在一个示例中,对于最近发现的双脉冲星系统PSR J 0737 -3039 A+B,它的温度为-47.79 deg yr^-1。这意味着它可以从轨道相位的二次拟合的线性部分中提取,因为平均运动引起的线性漂移和引力波引起的二次漂移的不确定性都较小。这种额外的后开普勒参数的可用性将有助于进一步约束广义相对论,特别是对于其中一些其他后开普勒参数可以以有限的精度测量的系统。此外,某些脉冲星-白矮星双星系统,如PSR B 1855 +09的圆形轨道和有限数量的测量后开普勒参数,可以用来限制引力理论的竞争。
2007-10-24 astro-ph gr-qc
Gravity tests and the Pioneer anomaly
在太阳系中进行的重力实验测试显示出与广义相对论的良好一致性。然而,后者受到了先锋异常的挑战,它可能指向在太阳系大小的范围内对引力定律的一些修改。我们介绍了一个度量的扩展广义相对论,同时保持等效原理,修改曲率和应力张量之间的耦合,因此,在太阳系的度量解决方案。"后爱因斯坦延拓“用两个连续的耦合常数代替牛顿引力常数,这两个耦合常数取决于尺度,并且在无迹张量和有迹张量的扇区中不同,因此度规解具有两个引力势的特征。扩展的理论有能力保持与重力测试的兼容性,同时考虑到先锋异常。它也可以通过新的实验来测试,或者,也许,通过重新审视已经进行的实验的数据。
2005-11-04 gr-qc
Qualitative Shadow Anomaly as a Smoking-gun Signature of Nonmetricity
Chongqing University(重庆大学);Lanzhou University(兰州大学)
研究带电黑洞轨道随电荷变化的普遍行为,通过考虑玻色子场与仿射度规耦合,发现非度规性导致的定性异常及对黑洞阴影的影响,以爱丁顿启发的引力为例,指出下一代成像可分辨此特征并探测高能窗口。
2026-07-28 gr-qc hep-th
General relativity experiment with frozen spin rings
在近二十年的实验方案中,人们提出了一种冻结自旋储存环的概念,用于确定基本粒子电偶极矩的实验上限。在最近的一篇论文中,我们提出了一个完全协变的广义相对论(GR)计算在这样的混合磁电冻结自旋存储环的自旋输运,这可能有助于这种测量地球的引力修改效果。结果表明,类似于EDM信号,GR导致自旋进动出轨道平面,在冻结自旋条件下。垂直极化的累积率预计为-a*beta*gamma*g/c,其中g是地球表面的重力加速度,c是光速,beta*gamma是粒子动量与质量之比,而“a”是其磁矩异常。可以看出,该效应随着洛伦兹因子γ而无限增加。此外,它与磁矩异常'a'成比例。本文主要讨论了在一个现实的冻结自旋储存环配置检测这种效应的实验前景。这种测量将提供一种新的GR测试,在微观水平上采样GR的张量性质,作用于基本粒子的自旋矢量。结论是,相关的GR实验似乎是现实的大磁矩异常粒子,如tritons,helion 3或质子,而它是不现实的小磁矩异常粒子,如氘核,μ子或电子。
2019-01-18 gr-qc hep-ph hep-th
Post-Newtonian particle physics in curved spacetime
在最近的三篇论文中(森岛和二濑的一篇初始论文,以及森岛、二濑和清水随后的两篇论文),有人认为,观测到的μ子异常磁矩的实验异常可以用广义相对论来解释。我很遗憾地指出,这些文章存在根本性的缺陷,因为它们没有正确地实现广义相对论的爱因斯坦等效原理。尽管人们接受了这些计算背后的基本逻辑(因此拒绝了广义相对论),但由于地球引力而产生的效应将被太阳的效应(15倍)和银河系的效应(2000倍)所淹没。相反,只要人们接受广义相对论,那么所声称的效应就会被一个额外的因子[(实验室的大小)/(地球的半径)]^2所抑制。无论哪种方式,声称的效果是不兼容的解释所观察到的实验异常的异常磁矩的μ子。
2018-02-02 gr-qc hep-ph
A possible new test of general relativity with Juno
旋转物体引力势的多极展开影响了绕其运行的试验粒子的轨道运动,该轨道运动具有经典和相对论水平的长期扰动。在这个初步的灵敏度分析中,我们首次表明,由于木星的高偏心率(e=0.947)和巨大的扁率(J2=1.47 10^-2),正在进行的朱诺号任务在木星的引力场中进行为期一年的科学研究阶段(2016年11月10日至2017年10月5日),可以测量J2 c^-2效应。在1-2年的时间里,朱诺星的半长轴a和近木星ω将分别移动Δa =700-900米和Δω= 50-60毫角秒。数值分析还表明,在朱诺号最接近地球的典型6小时飞行中,J2 c ^-2距离变化率信号的预期值应该达到每秒280微米。先前由其他研究人员进行的关于透镜-瑟林效应的可测量性的独立分析表明,朱诺号的无线电科学设备在这样的通过中应该达到每秒1-5微米的多普勒距离速率测量精度。经典偶纬向扰动的距离变化率特征不同于1 PN扰动。因此,基于模拟多普勒数据的协方差分析和专用参数估计的进一步调查值得进一步考虑。结果表明,J2 c^-2效应不能解释地球引力场的飞越异常。在6678 km × 57103 km极轨道上的专用航天器将经历0.4 mm s^-1的地心J2 c^-2距离变化率。
2013-09-07 astro-ph.EP gr-qc physics.space-ph
Exploring the Dynamics of General Relativistic Binary-Single and Binary-Binary Encounters of Black Holes
Friedrich-Schiller-Universität Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学);Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut)(马克斯·普朗克引力物理学研究所(阿尔伯特·爱因斯坦研究所));Universität Potsdam(波茨坦大学)
本研究利用数值相对论代码BAM探索双黑洞-单黑洞和双黑洞-双黑洞相遇的动力学,发现其引力波信号具有独特特征,可区分于常规双体合并。
2026-02-06 gr-qc
Vanishing Cosmological Constant in Modified Gauss-Bonnet Gravity with Conformal Anomaly
我们考虑充满量子共形物质的德西特宇宙中的暗能量宇宙学。我们的模型代表了一个高斯-邦纳模型的重力贡献的量子效应。在广义相对论作用量中加入了GB不变量f(G)的任意函数,并考虑到物质的量子效应,研究了宇宙学常数。对于所考虑的模型的条件消失的宇宙学常数被认为是。本文讨论了在GB修正引力中由量子效应产生的de Sitter宇宙。
2006-10-10 gr-qc
Fourth order deformed general relativity
每当在圈量子宇宙学的有效方法框架内强加反常自由的条件时,人们似乎得出结论,需要对一般协方差进行变形。在这里,从一般的变形,我们重新获得一个有效的引力拉格朗日,包括条款,四阶外曲率。随后,我们限制了修正的形式,然后研究在存在完美流体或标量场的情况下发生大反弹和实现暴胀时代的条件。
2018-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Macroscopic Effects of the Quantum Trace Anomaly
在任何偶数维中,引力的低能有效作用量通常都具有与无质量场的量子涨落所产生的迹异常有关的非定域项。在四维空间中,这种有效作用的局部辅助场描述需要两个额外的标量场,这两个标量场在经典广义相对论中是不包含的,它们在宏观距离尺度上仍然是相关的。辅助标量场依赖于边界条件来完成其规范,因此携带了关于引力场的几何和宏观量子态的全局信息。标量势还提供了描述应力张量在事件视界上的共形行为和发散的坐标不变序参量。我们计算应力张量由于异常的辅助标量势在一些具体的例子,包括林德勒楔,史瓦西几何,德西特时空。在所有这些情况下,少量的经典序参量完全决定了视界上允许的发散行为,并产生量子应力张量重整化期望值的定性正确的全局近似。
2006-04-11 gr-qc hep-th
The Trace Anomaly and Dynamical Vacuum Energy in Cosmology
共形物质的迹线异常意味着应力-能量张量的物理振幅中存在无质量标量极点。这些极点可以用无质量标量场的局部有效作用量来描述,标量场耦合到经典源,有助于引力散射过程,并且可以在宏观尺度上具有长程引力效应。在有效场论方法中,反常的有效作用量是一个红外相关项,应该添加到经典广义相对论的爱因斯坦-希尔伯特作用量中,以考虑宏观量子效应。在这个有效作用量中包含的额外的标量自由度可以被理解为在平坦时空中的卡西米尔效应和宇宙时空视界尺度下的大量子反反应效应的原因。迹线异常的这些效应意味着宇宙学真空能量是动态的,其值取决于宇宙学视界尺度下的宏观边界条件,而不是对极紫外普朗克尺度的敏感性。
2010-06-17 gr-qc hep-th
Pioneer Anomaly and Accelerating Universe as Effects of the Minkowski Space Conformal Symmetry
在SO(4.2)群的非等距变换子群的基础上,构造了非线性时间非齐次单参数保形变换。建立了群参数与哈勃常数H 0之间的联系。结果表明,一个异常的蓝移频率漂移的存在是由宇宙膨胀引起的时间不均匀性的一个纯粹的运动学表现。通过将标准的狭义相对论时钟同步过程推广到空间扩展的情况,证实了这一结论。所得公式与观测到的先锋异常效应一致。这种反常的蓝移漂移是普遍的,不依赖于引力中心的存在,原则上可以在合适的实验条件下在任何频率上观察到。以红移z的函数形式给出了后退速度--星系际距离比的显式解析表达式,该表达式在整个红移z变化范围内都是有效的。在小z极限下,这个表达式精确地再现了哈勃定律。这个函数在z=0.475处的最大值定量地对应于实验发现的宇宙从减速膨胀到加速膨胀的转变值z(exp)= 0.46 +/- 0.13。
2007-05-10 gr-qc
The Pioneer anomaly as acceleration of the clocks
这项工作提出了一个解释的先锋异常,未建模和尚未解释的蓝移检测到的微波信号的先锋10和其他宇宙飞船的安德森{ \it等人}在1998年。他们所观察到的效果类似于(i)船朝向太阳的异常加速度$a_{\rm P}$或(ii)时钟$a_{\rm t}=a_{\rm P}/c$的加速度。第二种选择在这里进行了研究,在一个唯象模型中,异常是背景引力势$Ψ(t)$的影响,遍布整个宇宙,并增加,因为膨胀。它表明,$2a_{\rm t}={\rm d}Ψ/{\rm d}t ={\rm d}^2τ_{\rm clocks} /{\rm d}t^2$,评估目前的时间$t_0$,其中$t$和$τ_{\rm clocks}$是坐标时间和时间测量的时钟,分别。简单估计的结果给出了$a_{\rm t}\simeq 1.8\times 10^{-18}{s}^{-1}$的值,而Anderson { \it et al}根据他们的观察结果建议使用$a_{\rm t}= (2.9\pm 0.4)\times 10^{-18}{s}^{-1}$。计算在牛顿极限附近进行,但在广义相对论的框架内。
2005-01-10 gr-qc
Constraining an Expanding Locally Anisotropic metric from the Pioneer anomaly
它是讨论了一个微调的贡献的可能性的双向多普勒加速度,无论是朝向,无论是向外太阳的日心距离超过20 AU,通过考虑所描述的一个扩展局部各向异性(ELA)度量的背景。这个度量编码的标准本地史瓦西引力效应和宇宙学宇宙膨胀效应,同时允许微调其他引力效应在中间尺度,这可能是暂时解释为一个协变参数化的冷暗物质或引力相互作用的修正。通过考虑当前更新的先锋异常限制所施加的标准广义相对论偏差的界限,推导出ELA度量函数参数的界限,同时考虑自然放气和船上辐射压力,由此产生的向太阳外的平均多普勒加速度为a_p =+0.4 ^{+2.1}_{-2.0} x 10^{-10}(m/s^2)。计算了ELA度规的能量密度,并讨论了它们对宇宙学能量密度的贡献,为了与Lambda CDM模型兼容,这些贡献都包含在Omega_{CDM}中。
2012-02-28 astro-ph.EP gr-qc hep-th
Empirical Foundations of Relativistic Gravity
1859年,勒威耶发现了水星近日点推进异常。这一反常现象被证明是第一个被观测到的相对论引力效应。到2000年为止的141年间,相对论引力的实验室和空间实验、天体物理和宇宙学观测的精度提高了3个数量级。在1999年,我们设想在未来30年内,相对论引力实验的各个方向都将有3-6阶的改进。2000年,干涉测量引力波探测器开始运行以积累数据。2003年,卡西尼号航天器的相对论夏皮罗时间延迟测量确定了相对论引力参数γ,其改进为1.5阶。2004年10月,丘福利尼和帕夫利斯报告了在LAGEOS和LAGEOS 2卫星上测量到的兰斯-瑟林效应,其数值是广义相对论预测值的10%。2004年4月,重力探测器B发射升空,至今已经积累了170多天的科学数据。显微镜将于2007年发射,以测试伽利略等效原理到10-15。STEP(等效原理卫星测试)和ASTROD(使用光学装置的相对论天体动力学空间测试)正处于良好的规划阶段。相对论引力的各种天体物理学检验和宇宙学检验将达到精密和超精密阶段。相对论引力的时钟测试和原子干涉测量测试将达到越来越高的精度。这将使人们对引力的实验和理论方面重新产生兴趣和发展,并可能导致引力和宇宙的一些深刻问题的答案。
2005-04-24 astro-ph gr-qc hep-ph
The effects of boundary conditions on Rindler's spectral anomaly
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla(普埃布拉自治大学);Instituto de Física, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla(普埃布拉自治大学物理研究所);Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla(普埃布拉自治大学数理科学学院)
研究探讨了边界条件对Rindler谱异常的影响,揭示了在特定条件下Klein-Gordon和Maxwell场的量子化模式及粒子产生机制。
2026-02-07 gr-qc hep-th math-ph
The influence of the mean anomaly on the dynamical quantities of binary black hole mergers in eccentric orbits
本研究通过引力波形分析,揭示偏心双黑洞并合中平均近点角是导致动力学量振荡的根源,并确认该振荡贯穿旋进至振铃全过程。
2025-10-09 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waves from binaries on unbound orbits
本文介绍了一种广义真反常型参数化,它便于描述广义相对论中两体系统的束缚轨道和开轨道。本文给出了考虑一阶后牛顿(1PN)的二元系统的径向和角向方程随时间演化的完整描述。在1PN近似下计算了该系统辐射的引力场,其中包含了超过标准四极项的更高的多极矩。在时间域中的引力波形明确给出了1PN阶的未束缚轨道,但结果也说明了在椭圆轨道上的双星,特别注意偏心率的影响。
2010-09-25 gr-qc