A Note on the Sagnac Effect and Current Terrestrial Experiments
我们专注于光束的Sagnac效应，以评估是否高阶相对论修正的运动学起源可能是相关的实际地面实验。此外，我们讨论了在什么程度上的类比与Aharonov-Bohm效应在一个完全相对论的框架中成立。我们表明，与Aharonov-Bohm的类比是不正确的一般情况下，但恢复在一个合适的低阶近似，即使Sagnac效应的影响的干涉仪在旋转框架和其扩展的位置，这些影响是可以忽略不计的，目前的地面实验。
2014-06-04 gr-qc
Gravitational Waves and the Sagnac Effect
我们考虑顺时针传播的光波和逆时针传播的其他光波围绕平面内的闭合路径（理论上借助于固定镜）。两个光传播路径取向之间的时间差构成Sagnac效应。讨论了Sagnac效应的广义相对论表达式。结果表明，只要弱引力波的波长在闭合光路的长度尺度上较长，以任意角度入射的引力波就不会引起Sagnac效应。因此，由引力波引起的Sagnac效应为零。
2003-11-21 gr-qc
Classical tests on a charged Weyl black hole: bending of light, Shapiro delay and Sagnac effect
本文将广义相对论的经典检验应用于带电Weyl黑洞，其外部几何是通过改变Weyl共形引力理论的球对称解来定义的。这些检验基本上是建立在仔细检查光线在由黑洞引起的引力系统中传播的角测地线的基础上。在本研究中，我们详细讨论了光的弯曲，以及另外两种相对论效应，即夏皮罗效应和萨尼亚克效应。我们表明，结果是在广义相对论效应的良好一致性，除了给出所研究的背景几何的宇宙学性质所造成的长距离修正。
2020-01-23 gr-qc
General relativistic Sagnac formula revised
Sagnac效应是在旋转干涉仪中沿相反方向行进的两束光之间观察到的时间或相移。我们表明，在广义相对论的框架内，这种效果的标准描述错过了由于旋转惯性力的光偏转的效果。我们推导出必要的修改，并证明它通过一个详细的分析平方Sagnac干涉仪旋转其对称轴在闵可夫斯基时空。修正了Sagnac干涉仪中时移在远距离时钟同步过程中的作用以及它与Aharanov-Bohm效应的类比。
2012-06-09 gr-qc math-ph math.MP
Possible altitudinal, latitudinal and directional dependence of relativistic Sagnac effect in Chern-Simons modified gravity
为了检验引力理论中的宇称破缺，最近讨论了Chern-Simons引力对干涉仪的可能影响。在早期出版物[Okawara，Yamada和Asada，Phys. Rev. Lett. 109，231101（2012）]，我们研究了CS修正引力中相对论Sagnac效应可能的高度和方向依赖性。我们比较了Sagnac干涉仪的CS效应与广义相对论的Lense-Thirring（LT）效应。数值计算表明，东向Sagnac干涉仪可能是首选的测试CS单独，因为LT的影响，这个干涉仪抵消。在CS模型中引起的相移的大小可能也有振荡依赖于通过CS质量参数$m_{CS}$的干涉仪的高度。因此，对国际空间站选址以及进行地基实验也进行了讨论。
2014-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational waves and the Sagnac effect
在相同环周围以相反方向传播的光在重新组合时通常显示相对相移。这种现象被称为萨尼亚克效应后，乔治萨尼亚克谁，在1913年，证明了与干涉仪上的旋转表，相移取决于角速度的表。在以前的工作中，我们已经给出了一个在完全广义相对论中有效的萨尼亚克效应的非常一般的公式。相对论效应不仅包含实验室旋转的“经典”贡献，而且包含实验室加速度和入射引力波的贡献。在这里，我们指出了这种引力效应的一个主要后果，这可能对第三代引力波探测器产生影响。我们描述了一个“天线”的设计，挑选出的外尔张量描述的入射引力波的特定组件。
2019-06-04 gr-qc
The Sagnac Effect in curved space-times from an analogy with the Aharonov-Bohm Effect
在自然分裂的背景下，标准的相对动力学可以用重力电磁场来表示，这允许正式引入重力磁阿哈罗诺夫-玻姆效应。我们在其他地方表明，这种形式上的类比可以用来导出平坦时空中的萨格纳克效应，即重力-磁阿哈罗诺夫-玻姆效应。在此，我们将这些结果推广到一些静止和轴对称几何中Sagnac效应的广义相对论修正，如弱引力旋转源周围的时空、Kerr时空、Godel宇宙和Schwarzschild时空.
2005-10-28 gr-qc
Charged Particles and the Electro-Magnetic Field in Non-Inertial Frames of Minkowski Spacetime: II. Applications: Rotating Frames, Sagnac Effect, Faraday Rotation, Wrap-up Effect
我们应用闵可夫斯基时空中的非惯性系理论，在前面的文章中，各种相关的物理系统。我们给出的3 + 1描述没有坐标奇点的旋转盘和Sagnac效应，补充评论脉冲星磁层和地球固定的坐标系的相对论扩展。然后，我们研究了非惯性系中麦克斯韦方程组的性质，如天体物理中的包裹效应和法拉第旋转。
2009-08-03 gr-qc
Relativistic positioning systems: Perspectives and prospects
相对论定位系统是地球周围和太阳系中令人感兴趣的应用{ \em技术对象}。但最重要的是，它们是基本的{ \em科学对象}，允许从它自己的概念发展相对论。一些过去和未来的相对论定位系统的功能，特别注意的发展，他们建议的{ \em认知相对论}（相对论实验方法的物理学），进行了分析。这包括{ \em相对论立体测量学}，它与相对论定位系统一起，允许引入（有限）{ \em实验室}（能够进行有限大小实验的时空区域）的广义相对论概念。
2013-02-23 gr-qc
Two-dimensional approach to relativistic positioning systems
相对论定位系统是一个坐标系的物理实现，它由四个时钟组成，在任意运动中广播它们的正确时间。相对论定位系统的基本元素是在二维的情况下。这种简化的方法可以解释和分析这些新系统的属性和兴趣。详细研究了平面米制测地线辐射源定位系统。分析了相对论定位系统产生的数据在时空度规间隔上所提供的信息，指出了这些结果在重力测量中的意义。
2006-05-22 gr-qc
Equivalent Generic Forms for Metric Fields Yielded by Relativistic Positioning Systems
相对论定位系统提供了以$\{\ell\ell\ell\ell\}$ -框架（用于光的$\ell$）表示的张量，该张量与发射坐标系是对偶的。我们表明，任何洛伦兹度规场在这样的框架是等距等价于一个通用的度规场定义的只有四个正函数取决于另一个特定的系统的发射坐标。
2013-07-10 gr-qc
Sagnac delay in the Kerr-dS space-time: Implications for Mach's principle
相对论孪生佯谬对马赫原理有重要的意义。最近有人认为，两个沿着闭合回路飞行的钟之间的时间延迟（孪生子的不同老化）的行为可以归因于绝对时空的存在，这使得马赫原理不可行。在本文中，我们将重新审视，并支持，这一论点从不同的角度使用Sagnac延迟。这是可能的，因为已知上述时间Δ y与在轨道源/接收器处重新结合的两个环绕光线之间的Sagnac延迟完全相同。我们将计算质量$M$和宇宙学常数$Λ$对一般克尔-德西特时空中延迟的影响。因此，在独立极限$M\rightarrow 0$、自旋$a\rightarrow 0$和$Λ\rightarrow 0$中，当Kerr-dS度量简化为Minkowski度量时，时钟不需要一致地滴答，因为仍然会出现非零的可观察的Sagnac延迟。虽然我们没有测量时空本身，但我们测量了萨格纳克效应，这意味着一个绝对实质的闵可夫斯基时空，而不是一个空洞。我们将证明一个完全不同的限制行为的Sagnac延迟，迄今为止未知的，非测地线和测地线源/观测器运动的情况之间。
2017-12-18 gr-qc
Relativistic Positioning Systems
简述了相对论{ \em定位系统}的理论。这些系统中的一个有趣的类别是相对论{ \em定位系统}，它由四个时钟广播其正确的时间组成。其中，比较重要的是{ \em自动定位定位系统}，其中每个时钟不仅广播其正确的时间，而且广播它从其他三个时钟接收的正确时间。在这个级别上，不需要参考任何外部系统（例如地球表面），也不需要同步。一些性质。在SYPOR项目中，提出了这样的结构，最终锚定到地球表面的经典参考系，作为全球导航卫星系统的最佳相对论结构。
2006-02-01 gr-qc
New Perspectives on the Relativistically Rotating Disk and Non-time-orthogonal Reference Frames
对旋转圆盘问题的分析是基于这样一个前提：对实验证据的正确解释可以得出这样的结论，即相对论所依据的假设，特别是光速的不变性，不适用于旋转坐标系。基于Sagnac实验提出了不同的假设，从这些假设中，一个新的相对论性旋转框架理论的发展步骤类似于爱因斯坦最初遵循的直线运动。由此产生的理论与所有的实验一致，解决了传统的方法来旋转盘的问题，并表现出传统的相对论和非相对论的特点。特别值得注意的是，在旋转圆盘的圆周上不存在洛伦兹收缩，并且圆盘表面与爱因斯坦和其他人的断言相反，被发现是黎曼平坦的。在Sagnac实验中发现的光速变化是非时间正交参考系的特征，旋转系就是其中之一。此外，广泛接受的假设为等效的惯性和非惯性标准杆与零相对速度，自由地使用在以前的旋转盘分析，被证明是无效的，这样的帧。此外，新理论在正确预测迄今为止被认为是10^-13量级的“虚假”非零效应方面是独一无二的，这是布里耶特和霍尔在迄今为止最精确的迈克尔逊-莫雷型检验中发现的。为了使非专业人员也能理解，介绍简单明了，具有教育性。关键词：相对论，旋转圆盘，萨尼亚克，旋转坐标系，非时间正交坐标系。
2001-03-22 gr-qc
Relativistic Positioning Systems: Numerical Simulations
类似于GPS和伽利略卫星星座的运动进行了数值模拟，然后，分叉（双定位）发生的区域被适当地表示。在双重定位的情况下，可以使用附加信息（角度或时间）来找到真实位置。的雅可比矩阵，J，从惯性到发射坐标的变换消失的区域也表示和解释。结果表明，在卫星世界线的不确定性产生的定位误差，这取决于|J|的值。该量越小，预期定位误差越大。在所有可用的4元组卫星中，对于给定位置，最合适的一个应该最小化定位误差（足够大的|J|值），避免分叉。我们的研究对于定位远离地球的物体特别重要，例如，卫星.
2014-04-03 gr-qc
Emission vs Fermi coordinates: applications to relativistic positioning systems
本文利用所谓的“发射坐标”构造了一般时空的四维相对论定位系统。结果适用于一个小的区域周围的世界线的加速观察者携带费米三元组，所描述的费米度规。在史瓦西时空模拟地球周围的引力场和一个静止在固定时空点的观察者的情况下，这些坐标实现了一个相对论定位系统替代目前的GPS系统。后者实际上本质上被认为是牛顿的，所以它必须通过后牛顿修正来考虑至少最重要的相对论效应，才能正常工作。因此，以前的结果有关的发射坐标在平坦时空中推广到这一更一般的情况。此外，时空坐标和辐射坐标之间的映射完全由世界函数确定，在费米度规的情况下，可以显式地获得。
2008-09-05 gr-qc
Sagnac effect in a rotating ring with Dirac fermions
该研究探究狄拉克材料中的萨格纳克效应，发现其条纹位移仍由自由电子质量决定，证实了石墨烯用于制备固态萨格纳克干涉仪的潜力，也为深入理解该效应提供了新视角。
2024-09-13 cond-mat.mes-hall gr-qc quant-ph
Approaches to relativistic positioning around Earth and error estimations
在相对论定位的上下文中，给定用户的坐标可以通过使用由4元组卫星广播的适当信息来计算。我们的4元组属于伽利略星座。最近，我们估计的定位误差，由于在卫星世界线（U-错误）的不确定性。在不同的时间，在一组点覆盖了地球周围的一个大区域的U-误差的分布。在这里，定位误差与简化的假设，光子在闵可夫斯基时空（S-错误）的估计和U-错误进行比较。这两个误差都是针对相同的点和时间计算的，以便进行比较。对于世界线不确定性的某个现实建模，估计的S误差已被证明小于U误差，这表明基于地球的引力场对光子产生可忽略的影响的假设的方法可以用于地球周围的大区域。这种方法的适用性-它简化了数值计算-定位问题，我们的S-误差地图的有用性，指出。一个更好的方法，基于假设光子在史瓦西时空由理想化的地球，也进行了分析。对于普通的定位和航天器绕地导航来说，不需要对涉及非对称时空结构的光子传播进行更精确的描述。
2016-01-21 gr-qc
Relativistic positioning: errors due to uncertainties in the satellite world lines
全球导航卫星系统使用适当的卫星星座来获得用户的坐标-接近地球-在几乎惯性的参考系中。我们已经模拟了GPS和伽利略星座。卫星世界线的不规则性会导致主要的定位误差。本文详细分析了这些误差在地球周围的一个大区域内的发展。这种分析是在所谓的相对论定位系统的框架内进行的。我们的研究是基于雅可比矩阵，J，给出的惯性发射坐标的转换。在消失点J周围，定位误差太大。我们表明，对于任何4元组的卫星，与J=0的点位于距离，D，从地球中心大于约2 R/3，其中R是半径的卫星轨道被假定为周长。我们的研究结果强烈表明，对于D-距离大于2 R/3和小于100000公里，一个相当好的定位可以实现通过使用适当的卫星4元组没有J=0点位于用户附近。讨论了D<10万km的任意用户的4元组的求法，并给出了D<10万km卫星导航的初步设想。目前正在进行以适当模拟为基础的关于空间导航问题的未来工作。
2014-04-02 gr-qc
Relativistic Positioning Systems: The Emission Coordinates
本文介绍了四维辐射坐标中引力度规的一般性质和向量与余向量的自然基。发射坐标是由4个发射器（卫星）通过电磁信号广播其正确时间来定义和生成的一类时空坐标。它们是最简单的相对论定位系统的组成部分。他们的研究旨在根据广义相对论的框架和概念，而不是在经典框架中引入“相对论效应”，发展这些定位系统的理论。特别是，我们的特点的因果性质的坐标向量，共向量和2-飞机，这是一个不寻常的类型。我们得到了反变度量为洛伦兹度量的不等式条件，以及每对自然向量所形成的角度所满足的非平凡和意外的等式。我们还证明，度量可以自然地分裂，以这样的方式，出现2个参数（标量函数）只依赖于发射器的轨迹，因此独立于时间广播，和4个参数，每个发射器，缩放线性与相应的卫星广播的时间，因此独立于其他。
2006-07-18 gr-qc
Gravito-electromagnetic Aharonov-Bohm effect: some rotation effects revised
通过用引力电磁场描述标准相对动力学，在自然分裂的背景下，我们正式引入了引力磁Aharonov-Bohm效应。然后，我们解释的Sagnac效应作为一个重磁Aharonov-Bohm效应，我们利用这种形式主义的研究在静态和轴对称几何的Sagnac效应的广义相对论修正。
2010-07-22 gr-qc
Relativistic Positioning Systems: current status
一个{ \em相对论定位系统}由一组四个时钟组成，通过光信号广播它们各自的正确时间。其中，比较重要的是{ \em自动定位定位系统}，其中每个时钟不仅广播其正确的时间，而且还广播它从其他三个时钟接收的正确时间。在这个级别上，不需要参考任何外部系统（例如地球表面），也不需要同步。概述了相对论定位系统理论的现状。
2009-06-03 astro-ph.IM gr-qc
Relativistic positioning: four-dimensional numerical approach in Minkowski space-time
我们模拟了两个全球导航卫星系统的卫星星座：伽利略（欧盟）和GPS（美国）。在理想球对称非旋转地球产生的史瓦西时空中描述卫星运动。这些轨迹是以地球为中心的圆周。光子运动在闵可夫斯基时空中描述，其中在任何事件的发射和惯性坐标之间存在众所周知的关系，Coll，Ferrando & Morales-Lladosa（2010）。在这里，这个关系是实现在一个数字代码，这是测试和应用。第一个应用程序是一个详细的数值四维分析所谓的发射坐标区域和合作区。在第二应用中，GPS（Galileo）卫星被认为是接收器，并且其发射坐标由四个Galileo（GPS）卫星给出。然后指出并详细讨论了接收卫星定位中的分岔问题（双重定位）。
2012-07-10 gr-qc
Sagnac and Mashhoon effects in graphene
Bogolyubov Institute for Theoretical Physics（博戈柳博夫理论物理研究所）；Kyiv Academic University（基辅学术大学）
该研究探讨了石墨烯中萨格纳克和马什霍恩效应，考虑了电子的赝自旋和内禀自旋，并展示了其与自由电子相似的位移形式及费米速度的依赖关系。
2026-02-23 cond-mat.mes-hall gr-qc quant-ph
Positioning in a flat two-dimensional space-time: the delay master equation
关于二维时空中的相对论定位系统的基本理论已经在两篇先前的论文[Phys. Rev. D { \bf 73}，084017（2006）; { \bf 74}，104003（2006）]中提出，其中已经通过考虑具体实例分析了利用这些系统进行相对论重力测量的可能性。在这里，我们研究一般的相对论定位系统在闵可夫斯基平面。我们分析可以从定位系统的用户接收的数据中获得的信息。我们表明，沿其轨迹的发射器和用户的加速度是由发射器定位数据和只有一个发射器的加速度的唯一知识。此外，由于所谓的主延迟方程，仅在回波间隔期间需要该加速度的知识，即，一个发射器发射信号的时间和被另一个发射器反射后接收信号的时间之间的间隔。我们说明这些结果与获得的动态的发射器和用户从特定的数据集接收到的用户。
2010-05-04 gr-qc
Relativistic space-time positioning: principles and strategies
从描述空间-时间作为一个弯曲的四维流形，零高斯坐标系作为适当的相对论定位将被讨论。不同的方法和策略将被审查，实现连续和脉动电磁信号的零坐标。特别是，方法的基础上，纯粹的本地测量脉冲之间的适当时间间隔将阐述和各种可能的来源的不确定性将进行分析。作为脉冲源，将考虑人工和天然发射体。后者将集中在无线电或X射线发射的辐射器，讨论的优点和缺点。至于人造发射器，将提出各种解决方案，从绕地球轨道运行的卫星到航天器和太阳系天体携带的广播装置。一般来说，除了源的不稳定性和漂移之外，定位的准确性预计还受到当地时钟精度的限制，但无论如何，在长途旅行中，系统累积误差往往会占主导地位。在计算接收器坐标的过程中使用高水平的冗余，并通过混合许多不同的互补策略，可以适当地控制这个问题。最后，我们将介绍和讨论利用时空地形技术进行基础物理实验的各种可能性。
2012-12-03 gr-qc
Discrete Relativistic Positioning Systems
我们讨论了一个离散的，即时的，简单的相对论定位系统（rPS）的设计，这是潜在的自我定位（等距）和操作没有校准或地面控制援助。设计是讨论在二维时空（即一个空间维度加一个时间维度），在闵可夫斯基和史瓦西解决方案，以及在三维（即两个空间维度加一个时间维度）在闵可夫斯基。该系统在没有校准、时钟同步或关于时钟运动的先验知识的情况下工作，它能够自我诊断假设故障（例如，如果一个时钟暂时变得不自由下降，或者引力场改变），并且当假设条件恢复时，它自动返回并运行。在史瓦西的情况下，我们表明，该系统也可以最好地拟合的引力质量的源的引力场，并强调，没有弱场假设的任何地方。特别是，我们提出的rPS可以在接近视界的区域工作，因为它不使用近似或PPN展开。更一般地说，rPS可以作为引力场的探测器，我们将简要地讨论它们在测试不同的引力理论设置中的作用。事实上，rPS是从引力理论中提取可观测量的规范方法的自然候选者，这种活动也被称为设计实验来测试引力。
2020-02-26 gr-qc
The Relativistic framework of Positioning systems
发射相对论坐标是由四个发射器（卫星、天文台）通过无线电信号广播它们的正确时间而定义和产生的一类时空坐标。它们是最简单的相对论定位系统的主要成分。发射坐标与任何观测者无关。直接接收四颗卫星发射的正确时间，任何用户或观察者都可以测量发射坐标的值，他/她可以从中获得他的轨迹，从而特别是他的位置。此外，当且仅当这四颗卫星也向用户广播它们通过交叉链路自动导航从其他发射器接收的正确时间时，定位系统被称为自动定位或自主。在自动定位系统中，星座的卫星的轨迹也可以由用户知道，并且他们还可以获得星座上的时空（引力场）的度量。自定位相对论定位系统的研究是由Coll和Coll在几年前开始的，其目的是在广义相对论的框架和概念的基础上，发展一种精确的、完全相对论的定位系统和重力测量理论。这种精确的相对论框架是在经典牛顿框架中考虑后牛顿相对论修正的替代方案，后者是目前在全球定位系统和全球轨道导航卫星系统中使用的惯用方法。
2007-10-05 astro-ph gr-qc
Gravimetry, Relativity, and the Global Navigation Satellite Systems
相对论是定位系统的一个组成部分，这是考虑到在今天的实践中，通过应用许多“相对论修正”的计算使用的概念借用伽利略物理学。可以开发一种不同的、完全相对论的范例来操作定位系统。这意味着一些根本性的变化。例如，基本坐标是四倍（具有对称意义，而不是三个空间坐标和一个时间坐标），卫星必须具有交叉链路能力。当然，引力必须被考虑在内，但不是用牛顿理论：引力场是，也只是，时空度规。这意味着定位问题和重力测量问题不能分开。一个最优化理论可以发展，因为它是完全相对论的，不包含任何“相对论修正”。我们建议，所有定位卫星系统都应以这种方式运作。这样做的第一个好处是澄清和简化了理论。我们还期望，最终能够以更高的精度运行定位系统。
2009-05-27 gr-qc
Relativistic positioning: including the influence of the gravitational action of the Sun and the Moon and the Earth's oblateness on Galileo satellites
卫星世界线的不规则性会导致主要的定位误差。在目前的工作中，使用\cite{neu14}中提出的方法，这些错误的一个新的分析是在地球周围的一个大区域内开发。这种分析是在所谓的相对论定位系统（RPS）的框架内进行的。史瓦西度量用于描述伽利略卫星星座对应的卫星轨道。这些轨道是以地球为中心的圆形。它们被定义为标称轨道。卫星轨道不是圆形的，因为它们有扰动，为了实现更真实的描述，需要考虑到这种扰动。在\cite{neu14}中，对标称轨道的扰动进行了统计模拟。使用来自\cite{col10a}的公式，利用用户接收的四个卫星的适当时间和卫星世界线来确定用户位置。这个公式可以用于任何卫星描述，尽管光子需要在闵可夫斯基时空中旅行。对于我们的目的，计算闵可夫斯基时空中的光子测地线是足够的，如\cite{neu16}所示。计算了利用标称卫星轨道和摄动卫星轨道确定的用户位置的差。这种差异被定义为U误差。现在，我们计算卫星的摄动轨道，考虑到地球，月球和太阳的引力效应以及地球扁率的度量。
2021-07-23 gr-qc
A relativistic and autonomous navigation satellite system
Bartolomé Coll在2002年提出了相对论定位系统。从那时起，几个小组用不同的方法开发了这个主题。我将介绍与卢布尔雅那大学和欧空局先进概念小组合作完成的工作。我们提出了一个概念-坐标的自主基础，以便利用卫星星座的充分自主性，通过卫星互联进行导航和定位。我将介绍这种新的范例的优点和一些潜在的应用参考系，天体物理学和相对论引力。
2011-06-17 gr-qc
A principal positioning system for the Earth
SYPOR项目希望使用全球导航卫星系统伽利略作为地球自主相对定位系统。动机和项目的基本概念的草图。对于非测地（扰动）卫星，一个二维的例子描述了如何从部分间隔期间只有一个卫星的动态知识中推导出卫星星座的动态和用户的动态。
2003-06-10 gr-qc
Relativistic Positioning System in Perturbed Space-time
我们提出了一个变种的全球导航卫星系统称为相对论定位系统（RPS），这是基于发射坐标。我们模拟了RPS动力学在地球周围的时空，描述了一个扰动史瓦西度规，其中我们包括由于地球多极（到第6），月球，太阳，金星，木星，固体潮，海潮和克尔旋转效应的扰动。卫星和用户之间的信号交换是使用史瓦西时空中的射线追踪方法计算的。我们发现，在扰动的时空定位是可行的，是高度准确的，已经与标准的数值程序：用于转换之间的发射和史瓦西坐标的用户的定位算法是非常准确和时间效率-在笔记本电脑上，它需要0.04秒，以确定用户的空间和时间坐标的相对精度分别为$10^{-28}-10^{-26}$和$10^{-32}-10^{-30}$。
2015-10-15 gr-qc physics.space-ph
Measuring emission coordinates in a pulsar-based relativistic positioning system
提出了一种利用四个或多个具有稳定重复频率的双稳星的相对论深空定位系统。(Each脉冲星在其静止帧中以固定的重复周期发射脉冲。）定位系统利用了这样一个事实，即时空中的事件可以完全由发射坐标来描述：在事件中测量的每个脉冲的正确发射时间。来自四个不同雷达的每个脉冲的正确发射时间-必要时插入-提供了接收事件在发射坐标系中的四个时空坐标。如果有四个以上的双谱仪可用，则冗余可以提高确定的准确度和/或解决由源和事件的特殊几何布置引起的简并。我们引入了一个强大的数值方法来测量任何任意时空几何事件的发射坐标。我们的方法使用连续的程函方程的解决方案，从事件描述向后零锥。零锥与脉冲星世界线相交时的脉冲星真时是四个必需坐标之一。当光锥穿过四条脉冲星世界线时，这个过程就完成了（模简并）。数值方法适用于两个不同的例子：测量发射坐标的事件在闵可夫斯基时空中使用脉冲从四个静止的时空中，和测量发射坐标的事件在史瓦西时空中使用脉冲从四个静止的黑洞黑洞自由下降。这些数值模拟仅仅是探索性的，但随着分辨率和计算资源的提高，该方法可以应用于更相关的问题。例如，人们可以测量地球的发射坐标，从而测量地球的轨迹。
2011-12-08 gr-qc
Relativistic analysis of the LISA long range optical links
欧空局/美国航天局LISA联合飞行任务由三个位于日心轨道上的航天器组成，以三角形编队飞行，每边5百万公里，由红外光束连接。该任务的目的是探测低频带的引力波。为了正确处理科学数据，必须准确地知道航天器之间的传播延迟。因此，我们分析了航天器之间的光的传播，以系统地推导出相对论效应由于静态曲率的史瓦西时空中的航天器是随时间变化的光的距离轨道。特别是，我们的分析允许严格评估的Sagnac效应，和引力（爱因斯坦）红移。
2006-05-05 gr-qc
Positioning with stationary emitters in a two-dimensional space-time
二维时空中的相对论定位系统的基本元素已经在先前的工作[Phys. Rev. D { \bf 73}，084017（2006）]中介绍，其中在平坦时空中考虑了由两个测地发射器构成的测地定位系统。在这里，我们想展示定位系统在什么样的精确意义上允许进行{ \em相对论重力测量}。为此，我们考虑静止定位系统，由两个均匀加速的发射器分开一个恒定的距离，在两种不同的情况下：引力场（闵可夫斯基平面）和存在的引力质量（史瓦西平面）。由电磁信号广播适当的时间的发射器构成的物理坐标系是所谓的{ \em发射坐标}，我们表明，在这样的发射坐标，发射器的轨迹在两种情况下，存在和不存在的引力场，是相同的。有趣的一点是，尽管有这个事实，系统或用户的特定附加信息不仅可以区分时空，而且还可以完成发射器和用户的动力学描述，甚至可以测量引力场的质量。精确的信息下，这些动力学和重力的结果可能会得到仔细指出。
2006-11-06 gr-qc
On Spavieri's conundrum or the shadow of the twin paradox -- A submission to the One-Way Linear Effect (OWLE) Award
Dipartimento di Matematica（数学系）
本文探讨了线性萨格纳克效应中的相对论不一致性问题，指出双生子悖论的常规解是关键，任何对同时性的调整都无法解决该问题。
2025-12-06 gr-qc physics.class-ph
Numerical modeling of a Global Navigation Satellite System in a general relativistic framework
在这篇文章中，我们在史瓦西时空中建立了一个全球导航卫星系统（GNSS）模型，作为围绕地球的相对论几何的第一近似。解析地得到了分别描述卫星轨道和电磁信号轨道的闭合类时测地线和散射类光测地线。我们实现了一个算法来计算史瓦西坐标的GNSS用户谁收到适当的时间发送的四颗卫星，知道他们的轨道参数;逆过程来检查一致性。因此，卫星星座实现了地心惯性参考系统，而没有地面参考系的\emph{a priori}实现。我们表明，计算是非常快的，可以实现在一个真正的GNSS，作为一种替代通常的后牛顿校正。非重力扰动对定位误差的影响进行了评估，并概述了减少这些影响的方法。特别是，卫星之间的互连可大大提高定位系统的稳定性和准确性。
2010-03-30 gr-qc
Fermi Coordinates of an Observer Moving in a Circle in Minkowski Space: Apparent Behavior of Clocks
坐标变换是从全局闵可夫斯基坐标到在闵可夫斯基时空中作圆周运动的观察者的费米坐标的变换。费米坐标的度规直接从张量变换规则计算。利用费米坐标，从观测者的参考系出发，研究了理想时钟的行为。在费米坐标系中，费米坐标时间与固定时钟的固有时间之间存在着复杂的关系，而在围绕观测者运行的卫星时钟的固有时间之间也存在着复杂的关系。一个类似萨尼亚克的轨道效应存在于绕费米坐标原点运行的便携式时钟中。光的坐标速度是各向同性的，但随费米坐标位置和时间而变化。这些运动学效应的大小是针对与全球定位系统（GPS）相关的参数计算的，并且被发现很小;然而，对于未来的高精度时间传递系统，这些效应可能具有显著的大小。
1998-11-03 gr-qc
Quantum Interference Effects in Spacetime of Slowly Rotating Compact Objects in Braneworld
本文从广义相对论的观点出发，统一地导出了由引力场和地球自转引起的中子干涉仪的相移。考虑了慢旋转膜世界中的广义相对论量子干涉效应，如中子干涉仪中的Sagnac效应和干涉粒子的相移效应。研究发现，在Sagnac效应的情况下，由于Kerr时空中局部非旋转观测者的角速度必须大于1，膜参数的影响变得很重要。在中子干涉测量中，由于参数$Q^{*}$的存在，在干涉粒子的相移中出现了一个附加项，从最近的实验结果中我们得到了潮汐电荷的上限为$Q^{*}\lesssim 10^{7} \rm{cm}^{2}$。最后，作为一个例子，我们将所得结果应用于膜世界中超冷中子能级修正的计算。
2009-06-27 gr-qc
Relativistic Bohmian trajectories of photons via weak measurements
玻姆力学是对量子理论的非定域隐变量解释，它预言粒子在时空中遵循确定性轨道。从历史上看，对玻姆轨线的研究主要局限于非相对论领域，因为人们普遍认为该理论与狭义相对论不相容。在这里，我们推导出表达式的相对论速度和时空轨迹的光子在迈克尔逊Sagnac型干涉仪。轨道满足量子力学连续性和相对论速度相加规则。我们的新速度方程是在动量和能量的弱测量方面操作定义的。最后，我们提出了一个修改后的Alcubierre度量，可以引起这些轨迹的范式内的广义相对论。
2022-07-15 gr-qc quant-ph
Positioning systems in Minkowski space-time: Bifurcation problem and observational data
在闵可夫斯基时空中的相对论定位系统的框架中，用户的惯性坐标的确定涉及{ \em分叉问题}（这是接收相同发射坐标的一对不同事件的不确定位置）。为了解决这个问题，除了用户发射坐标和惯性坐标中的发射器位置之外，可能发生的是，用户需要{ \em独立地}知道其发射坐标的取向。假设用户可以观察到四个发射器在其天球上的相对位置，给出了确定该方位的观测规则。因此，通过应用该观测规则解决了分叉问题，并且因此，从发射坐标到惯性坐标的坐标变换的一般表达式中的{ \em all}参数可以从相对论定位系统的用户接收的数据计算。
2013-02-09 astro-ph.CO gr-qc
A relativistic navigation system for space
我们在这里提出了一种方法的相对论定位在时空的基础上接收脉冲的电磁信号源的世界线是已知的。该方法是基于使用一个四维网格覆盖整个时空和零超曲面代表的传播脉冲。在我们的第一种方法定位的问题，我们认为无线电天线在无限远的主要来源所需的信号。原因是，除了是非常好的时钟外，恒星可以被认为是相当长时间的恒星。定位获得线性化的几个周期的信号的顺序的时间的观察员的世界线。我们提出了一个练习，其中使用我们的方法适用于从四个真正的恒星的信号允许重建的运动地球相对于恒星在三天。讨论了该方法的不确定性和约束条件，并讨论了利用太阳系天体或航天器携带的移动人工源的可能性。
2011-09-28 gr-qc physics.space-ph
Relativistic theory for time and frequency transfer to order c^{-3}
本文以当前几个航天任务（如国际空间站上的ACES）为背景，介绍了将在地球轨道上飞行的激光冷却原子钟的发展情况，这种原子钟的时间保持精度在5~10 ^{-17}量级。我们证明，要达到这样的精度，地球和空间之间的频率传输理论必须从目前已知的相对论阶数1/c^2（在以前的空间实验中，如GP-A）扩展到下一个相对论阶数1/c^3。我们发现，频率转移包括一阶和二阶多普勒贡献，爱因斯坦引力红移，以及在1/c^3量级上，这些效应的混合。对于时间传递，它包含了标准的Shapiro时间延迟，我们提出了一个表达式，也包括一阶和二阶Sagnac修正。高阶相对论修正，至少O（1/c^4），对于这些实验中的时间和频率转移在数值上是可以忽略的，例如在分数频率中是10 ^{-20}阶。特别注意的是在双向实验配置的频率转移的问题。在这种情况下，我们找到了一个简单的理论表达式，它将前面的公式（Vessot等，1980）扩展到下一个1/c^3阶。在附录中，我们提出了在这样的实验中所需要的所有公式的详细证明。
2001-02-09 gr-qc
Sun-Earth Lagrange reference for fundamental physics and navigation
介绍了利用日地系统的四个拉格朗日点进行空间基础物理实验的情况。L1、L2、L4和L5与地球一起刚性旋转，形成内太阳系尺度的自然参考系。本文讨论的思想考虑了在所引用的四个拉格朗日点上定位四个航天器并在它们之间交换电磁脉冲的可能性。包括地球上的站在内，脉冲的各种封闭路径都是可能的。将进行飞行时间测量。右手和左手电路之间的飞行时间差与太阳的角动量成正比，并且根据时钟的精度，对这种效应的检测将达到优于1%的精度。这四个点也可以作为太阳系尺度的相对论定位系统的“人造卫星”。其他令人感兴趣的可能性包括探测银河系的重力磁场，以及使用全球配置作为零面积萨尼亚克轮廓，探测引力波。还提到了更多的机会。
2017-11-27 gr-qc
Relativistic GPS in 3-dimensions
本文提出三维完全相对论性定位系统，不依赖近似，可在黑洞附近工作，能自我诊断并区分不同引力理论。
2023-09-02 gr-qc
Quantum Interference Effects in Slowly Rotating NUT Space-time
考虑了慢旋转NUT时空中的广义相对论量子干涉效应，如Sagnac效应和中子干涉仪中干涉粒子的相移效应。结果表明，在Sagnac效应的情况下，由于Kerr时空中局部非旋转观测者的角速度必须大于1，NUT参数的影响变得很重要。在中子干涉测量的情况下，它被发现，由于NUT参数的存在下，在干涉粒子的相移出现的附加项。这个项原则上可以用灵敏的干涉仪探测到，并且导出的结果可以进一步用于实验中探测重力磁荷。最后，作为一个例子，我们将所得结果应用于慢旋转NUT时空中UCN（超冷中子）能级修正的计算。
2008-04-20 astro-ph gr-qc
Relativistic location algorithm in curved spacetime
在这篇文章中，我们描述并数值实现了一种方法，在轻微弯曲，但否则一般时空相对论性的位置。对于全球导航卫星系统的背景下，地面定位，我们的算法采用了重力以及对流层和电离层的戈登度量模型的影响。该算法在\textsc{squirrel.jl}代码中实现，该代码采用拟牛顿Broyden算法结合数值测地线的自动微分。我们的工作提供了一个实用的解决方案，在一个通用的时空相对论位置问题，并巩固在一个单一的框架相对论和大气的影响。虽然优化不是我们的主要重点，我们的实现已经足够快的实际使用，建立一个位置从五个发射点在$< 1~{\rm s}$在台式计算机上合理简单的时空几何。在真空中，我们的实现可以实现亚毫米级精度考虑克尔度量与地面参数和亚米级精度，包括对流层和电离层的影响。
2022-08-17 gr-qc
Some properties of emission coordinates
4发射器广播增加的电磁信号产生时空的相对论坐标系，称为发射坐标。其实际实现需要一个类似于全球导航卫星系统的装置。目前的精度采用了几种相对论修正，但全球导航卫星系统被认为是经典的（牛顿）系统，这对它们的运行方式有着深刻的影响。发射坐标的研究是发展定位系统完全相对论理论的必要步骤。本讲座介绍了发射坐标的一些性质。特别是，我们描述了任何观察员如何看到一个配置的卫星给出一个退化的系统，并表明，卫星的轨迹选择一个独特的特权观察员在每个点，对于任何观察员，一组3个正交的空间轴。
2006-01-28 gr-qc
An Autonomous Reference Frame for Relativistic GNSS
当前的GNSS系统依赖于全球参考系，这些参考系（通过地面站）固定到地球上，因此它们在时间上的精度和稳定性受到我们对地球动态的了解的限制。这些缺点可以通过使卫星星座有可能自己构成一个主要的和自主的定位系统而避免，而不需要任何地面参考系的先验实现。我们的工作表明，它是可能的，以构建这样一个系统，一个自治的基础上的坐标，通过发射坐标。在这里，我们提出的想法，自治基础的坐标和它的实施在扰动的地球时空，其中的运动的卫星，光传播，和引力摄动处理的形式主义的广义相对论。
2014-01-24 gr-qc
Relativistic phase shifts for Dirac particles interacting with weak gravitational fields in matter-wave interferometers
在平坦Minkowski背景下，将弱引力场视为自旋为2的外场，给出了大质量自旋二分之一粒子或反粒子的二次量子化场论.我们解决了衍生耦合所产生的困难，我们能够引入一个相互作用的图片。我们推导出的散射振幅和一阶旋量的表达式。在几个附录中，建立了与广义相对论中正则方法的联系，并使用广义定相方法计算出旋量。我们展示了如何我们的表达式可以用来计算和讨论的背景下，物质波干涉（特别是原子或反原子干涉）的相移。这样，在一个统一的相对论框架中引入了许多效应，包括自旋引力项：引力红移、Thomas进动、Sagnac效应、自旋转动效应、轨道和自旋Lense-Thirring效应、de Sitter测地进动以及最后的引力波效应。指出了与电磁相互作用的一种新的类比。
2000-08-15 gr-qc quant-ph
Rotating effects on the scalar field in the cosmic string spacetime, in the spacetime with space-like dislocation and in the spacetime with a spiral dislocation
在广义相对论和相对论量子力学的交界面上，我们分析了硬壁限制势作用下标量场的旋转效应。我们考虑了宇宙弦时空、类空位错时空和螺旋位错时空三种不同的广义相对论情形。然后，通过寻找能量的离散谱，我们分析了束缚态Aharonov-Bohm效应和Sagnac效应的类似效应。
2018-02-21 gr-qc quant-ph
Looking for a new test of general relativity in the solar system
本文讨论了三种测量太阳-地球-卫星系统共线拉格朗日点L_1和L_2位置的牛顿值的广义相对论修正的原理方法。所有方法都是基于时间测量。第一种方法利用脉冲星发射信号和两个接收天线分别位于L1和L2。第二种方法是基于拉格朗日点本身的相对论定位系统。前两种方法主要依赖于L1和L2的时钟同步。第三种方法在稳定点L4或L5处结合脉冲星和人造发射器，形成共线点L1和L2定位的基础。进一步的可能性被提到，并考虑测量的可行性。
2018-01-22 astro-ph.EP gr-qc
Relativistic Stereometric Coordinates from Relativistic Localizing Systems and the Projective Geometry of the Spacetime Manifold
除了众所周知的发射和接收坐标外，还定义了由四颗卫星组成的相对论自动定位系统提供的相对论立体坐标，该系统由第五颗卫星补充。这样一个由五颗卫星组成的星座定义了一个所谓的相对论定域系统。确定这样的系统的动机不仅需要定位（在一个网格内）用户利用接收器，但更一般地说，本地化任何时空事件。在五颗卫星的天球上测量的角度进入定义。因此，在尺度上，存在与时空的底层共形结构相关的固有物理坐标。此外，他们指出，时空必须赋予一个所谓的广义嘉当空间局部模拟四维，真正的射影空间的局部射影几何特征无处不在。提供相对论立体坐标的特定定位过程在某种程度上是基于空间和时间中的视差的增强概念，将通常的视差仅限于空间。
2014-07-22 gr-qc math-ph math.MP
