Перспективы измерения пост-ньютоновского параметра γ с помощью двух спутников, оснащенных высокостабильными атомными часами

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Исследована возможность экспериментального определения ППН-параметра γ путем измерения смещения частоты сигналов, которыми обмениваются два оснащенных высокостабильными часами спутника на околоземных и околосолнечных орбитах. Показано, что при использовании современных оптических часов точность эксперимента, реализованного согласно предложенной концепции, может достичь 1.4 × 10–8, что на 3 порядка превосходит лучший на сегодня результат эксперимента с межпланетным зондом Cassini.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

Д. Литвинов

Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Autor responsável pela correspondência
Email: litvirq@gmail.com
Rússia, Москва

Bibliografia

  1. Аарони и др. (O. Aharony, S.S. Gubser, J. Maldacena, H. Ooguri, and Y. Oz), Phys. Rep. 323, 183 (2000).
  2. Абих и др. (K. Abich, A. Abramovici, B. Amparan, A. Baatzsch, B.B. Okihiro, D.C. Barr, M.P. Bize, Ch. Bogan, et al. ), Phys. Rev. Lett. 123, 031101 (2019).
  3. Альтшуль и др. (B. Altschul, Q. G. Bailey, L. Blanchet, K. Bongs, Ph. Bouyer, L. Cacciapuoti, S. Capozziello, N. Gaaloul, D. Giulini, J. Hartwig, et al. ), Adv. Space Res. 55, 501 (2015).
  4. Аштекар и Бьянки (A. Ashtekar and E. Bianchi), Rep. Progr. Phys. 84, 042001 (2021).
  5. Бахман и др. (B. Bachman, G. De Vine, J. Dickson, S. Dubovitsky, J. Liu, W. Klipstein, K. McKenzie, R. Spero, A. Sutton, B. Ware, and C. Woodruff), J. Phys.: Conf. Ser. 840, 012011 (2017).
  6. Бертотти и др. (B. Bertotti, L. Iess, and P. Tortora), Nature 425, 374 (2003).
  7. Бланше и др. (L. Blanchet, C. Salomon, P. Teyssandier, and P. Wolf), Astron. Astrophys. 370, 320 (2001).
  8. Ботвелл и др. (T. Bothwell, D. Kedar, E. Oelker, J.M. Robinson, S.L. Bromley, W.L. Tew, J. Ye, and C.J. Kennedy), Metrologia 56, 065004 (2019).
  9. Вессо, Ливайн (R.F.C. Vessot and M.W. Levine), Gen. Rel. and Grav. 10, 181 (1979).
  10. Дамур и др. (T. Damour, F. Piazza, and G. Veneziano), Phys. Rev. 66, 046007 (2002).
  11. Деревянко и др. (A. Derevianko, K. Gibble, L. Hollberg, N.R. Newbury, Ch. Oates, M.S. Safronova, L.C. Sinclair, and N. Yu), Quantum Sci. and Tech. 7, 044002 (2022).
  12. Импери и др. (L. Imperi, L. Iess, and M.J. Mariani), Icarus 301, 9 (2018).
  13. Кан и др. (Z. Kang, S. Bettadpur, P. Nagel, et al.), J. of Geodesy 94, 1 (2020).
  14. Кардашев Н.С., Хартов В.В., Абрамов B.B. и др., Астрон. журн. 90, 179 (2013).
  15. Кастеллини и др. (F. Castellini, G. Bellei, and F. Budnik), AIAA Scitech 2020 Forum (Orlando, 2020, с. 1701).
  16. Ким и др. (K. Kim, A. Aeppli, T. Bothwell, et al.), Phys. Rev. Lett. 130, 113203 (2023).
  17. Ламберт, Ле Понсен-Лафитт (S. Lambert and C. Le Poncin-Lafitte), Astron. Astrophys. 529, A70 (2011).
  18. Лине и Тейссандье (B. Linet and P. Teyssandier), Phys. Rev. D 66, 024045 (2002).
  19. Литвинов и др. (D.A. Litvinov, V.N. Rudenko, A.V. Alakoz, U. Bach, N. Bartel, A.V. Belonenko, K.G. Belousov, M. Bietenholz, et al.), Phys. Lett. A 382, 2192 (2018).
  20. Литвинов, Пилипенко (D. Litvinov and S. Pilipenko), Classical and Quantum Gravity 38, 135010 (2021).
  21. Монтенбрук и др. (O. Montenbruck, S. Hackel, J. Ijssel, et al.), GPS Solut. 22, 1 (2018).
  22. Ни (W.-T. Ni), Int. J. of Mod. Phys. D 17, 921 (2008).
  23. Орилья и др. (S. Origlia, M.S. Pramod, S. Schiller, Y. Singh, K. Bongs, R. Schwarz, A. Al-Masoudi, S. Dörscher, et al. ), Phys. Rev. A 98, 053443 (2018).
  24. Павлис и др. (N.K. Pavlis, S.A. Holmes, S.C. Kenyon, et al.), J. of Geophys. Res. (Solid Earth) 117, B04406 (2012).
  25. Пилипенко и др. (S. Pilipenko, M. Zakhvatkin, D. Litvinov, and A. Filetkin), Bull. Lebedev Phys.Instit. 51(2), 70 (2024).
  26. Поляков и др. (V. Polyakov, Y. Timofeev, and N. Demidov), 2021 Joint Conf. of the Europ. Frequency and Time Forum and IEEE Inter. Frequency Control Symp. (EFTF/IFCS) (IEEE, 2021, с. 1).
  27. Рёлофс и др. (F. Roelofs, H. Falcke, C. Brinkerink, et al.), Astron. Astrophys. 625, A124 (2019).
  28. Сотириу, Фараони (T.P. Sotiriou and V. Faraoni), Rev. Mod. Phys. 82, 451 (2010).
  29. ван Трис и др. (H.L. van Trees, K.L. Bell, and Z. Tian), Detection, Estimation, and Modulation Theory. Part 1 – Detection, Estimation, and Filtering Theory (Wiley, New York, 2nd ed., 2013).
  30. Турышев и др. (S. Turyshev, M. Shao, K. Nordtvedt, H. Dittus, C. Laemmerzahl, S. Theil, C. Salomon, S. Reynaud, et al.), Exp. Astron. 27, 27 (2009).
  31. Уилл (C.M. Will), Theory and experiment in gravitational physics (Cambridge Univer. Press, 2018).
  32. Хесс и др. (M.P. Heβ, L. Stringhetti, B. Hummelsberger, K. Hausner, R. Stalford, R. Nasca, L. Cacciapuoti, R. Much, et al.), Acta Astronautica 69, 929 (2011).
  33. Хоббс и др. (D. Hobbs, B. Holl, L. Lindegren, et al.), Proceed. of the Inter. Astron. Union 5, S261, 315 (2009).
  34. Шень и др. (W. Shen, P. Zhang, Z. Shen, et al.), Phys. Rev. D 108, 064031 (2023).
  35. Эбботт и др. (B.P. Abbott, R. Abbott, T.D. Abbott, et al.), Astrophys. J. 848, L12 (2017).
  36. Эшби, Бертотти (N. Ashby and B. Bertotti), Classical and Quantum Gravity 27, 145013 (2010).

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Allan deviation of the atomic clock frequency from Table 1.

Baixar (2MB)
Metadados
3. Fig. 2. Signal type in the model of the experiment to measure Υ using two near-Earth satellites.

Baixar (206KB)
Metadados
4. Fig. 3. Signal type in the model of the experiment to measure Υ using two solar satellites.

Baixar (187KB)
Metadados
5. Fig. 4. The accuracy of Υ measurement achievable using two satellites in near-Earth orbits.

Baixar (207KB)
Metadados
6. Fig. 5. The accuracy of Υ measurement achievable using two satellites in near-solar orbits.

Baixar (210KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024