广义相对论和重力探测器B

Noelia Souza Santos
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摘要

1918年,汉斯·蒂林(Hans Thirring)利用爱因斯坦场方程的弱场近似,推导出一个缓慢旋转的巨大壳将惯性参量拉向其旋转的方向。同年,约瑟夫·伦斯将Thirring的计算应用于天文学。这种效应后来被称为Lense-Thirring效应。除了德西特效应,这些现象最近还通过环绕地球轨道的陀螺仪进行了测试,这是乔治·e·普(George e . Pugh)在1959年和伦纳德·i·希夫(Leonard I. Schiff)在1960年提出的早期建议。GPB卫星于2004年由美国宇航局在642公里的高度发射到环绕地球的轨道上。2011年5月公布的结果清楚地显示了Lense-Thirring效应和Sitter效应的存在,准确率分别为19%和0.28%。这些结果与广义相对论的预测值很好地吻合。在这篇文章中,我们试图以一种简短和说教的方式解决理解广义相对论的一些基本元素,重力B探测器任务的历史,以及支持这一任务设计想法的物理概念。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
A relatividade geral e a Sonda Gravidade B
Em 1918, Hans Thirring, usando a aproximação de campo fraco para as equações de campo de Einstein, deduziu que uma casca massiva girando lentamente arrasta os referenciais inerciais no sentido de sua rotação. No mesmo ano Joseph Lense aplicou na Astronomia os cálculos de Thirring. Posteriormente, este efeito ficou conhecido como efeito Lense-Thirring. Juntamente com o efeito de Sitter, esses fenômenos foram recentemente testados através de giroscópios em órbita em torno da Terra, uma antiga proposta feita por George E. Pugh em 1959 e por Leonard I. Schiff em 1960. O satélite da GPB foi lançado em órbita em torno da Terra a uma altitude de 642 km pela NASA em 2004. Resultados apresentados em maio de 2011 mostram claramente a existência do efeito Lense-Thirring  e do efeito de Sitter  com precisão de 19% e de 0,28% respectivamente. Esses resultados estão em bom acordo com os valores previstos pela teoria da Relatividade Geral. Neste artigo busca-se abordar de forma breve e didática alguns elementos fundamentais para a compreensão da relatividade geral, a  história da missão Sonda Gravidade B e os conceitos físicos que deram suporte as ideias para a elaboração do projeto desta missão.
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