什么是重磁学(Gravitomagnetism)？
自1918年以来，引力磁学这个理论概念，是广义相对论的一个预测结果，从广义相对论出发，它的存在已经被实验证明，但据称只有一次，在不同程度上，这种效应都有不同程度的证据支持。一个国际研究小组声称在90年代中期发现了这种效应...
自1918年以来，引力磁学这个理论概念，是广义相对论的一个预测结果，从广义相对论出发，它的存在已经被实验证明，但据称只有一次，在不同程度上，这种效应都有不同程度的证据支持。一个国际研究小组声称在90年代中期发现了这种效应，这是基于LAGEOS I号和LAGEOS II号飞船的数据得出的。测量到的影响在广义相对论预测的10%以内，尽管有些科学家仍然怀疑这些结果的有效性。2004年，斯坦福大学的物理学家们发射了重力探测器B，一个极其精密的陀螺仪组件，以更高的精度测量外层空间的重磁学。目前正在对其数据进行分析。
一个预计的重磁效应会导致绕地球一个完美的圆轨道的卫星稍微偏离其轨道。爱因斯坦提出广义相对论后，它花了几十年的时间来计算出它所有的预期结果。最著名的是物质和能量之间的基本等价性，原子弹生动地证明了这一点：洛伦兹收缩，一个外部观察者看着以相对论（近光）速度运动的物体所看到的质量的增加和长度的减少，是另一个，并且已经被实验证实。对于以接近光速运动的物体来说，时间流逝得更慢，甚至更慢——在环绕地球运行的原子钟中观察到了这种效应。
阿尔伯特·爱因斯坦发展了广义相对论。这一理论暴露得很差，而且得到了很好的验证结果，重磁学，指的是当一个大质量物体快速旋转时产生的磁场引力磁学被错误地命名——它不是磁性的——由引力产生的力，不是电磁学。但它被称为重磁学，因为描述这种效应的方程和磁场的产生在数学上是相似的。就像带电物体旋转时产生磁场一样，当一个大质量物体旋转时，就会产生一个重磁场。用来描述这两者的数学在功能上是相似的，这种效应可以很容易地称为引力场，一个不易引起误解的术语。在旋转非常迅速的超大质量黑洞周围会观察到一个非常强大的重力磁场。这些黑洞的质量可能比太阳大数百万倍，并且以极快的速度旋转。不过，在太阳系中，这种影响预计非常小-在整个引力相互作用方案中，只有万亿分之几的数量级——如果没有精密的传感器或者靠近大质量行星或太阳，就很难观测到。斯坦福大学的重力探测器B非常精密，它装有一个陀螺仪，它的物体是球形的，直径为40个原子直径，具有接近均匀的密度分布。设计用于探测重磁，陀螺仪的目的是测量"帧拖拽"——预测效果的来源是旋转质量在时空中产生的一个小扭曲。在真空中旋转的陀螺仪应该以几乎完美的均匀性旋转，但据预测，重力磁学会稍微扰乱这种现象，想象帧拖动的简单方法是想象一个球在拉伸的薄片上旋转，在产生大凹陷的同时，在薄板上产生轻微扭曲另一个预测的结果是，当一颗卫星以一个完美的圆环绕地球运行时，它实际上会在一个稍微不同的地方结束，由于自转的地球产生了轻微的漩涡，测量重磁学的一个困难是地球的赤道隆起造成卫星/陀螺仪行为的差异，必须从其他数据中正确地减去这些差异，才能测量真正的帧拖拽的大小从重力探测器B返回后，分析仍在进行中。重磁学是相当神秘的，目前还不太清楚。这种效应是否会有实际应用，我们可能至少要几十年才能知道。
一个预计的重磁效应会导致绕地球一个完美的圆轨道的卫星稍微偏离其轨道。爱因斯坦提出广义相对论后，它花了几十年的时间来计算出它所有的预期结果。最著名的是物质和能量之间的基本等价性，原子弹生动地证明了这一点：洛伦兹收缩，一个外部观察者看着以相对论（近光）速度运动的物体所看到的质量的增加和长度的减少，是另一个，并且已经被实验证实。对于以接近光速运动的物体来说，时间流逝得更慢，甚至更慢——在环绕地球运行的原子钟中观察到了这种效应。阿尔伯特·爱因斯坦发展了广义相对论。这一理论暴露得很差，而且得到了很好的验证结果，重磁学，指的是当一个大质量物体快速旋转时产生的磁场引力磁学被错误地命名——它不是磁性的——由引力产生的力，不是电磁学。但它被称为重磁学，因为描述这种效应的方程和磁场的产生在数学上是相似的。就像带电物体旋转时产生磁场一样，当一个大质量物体旋转时，就会产生一个重磁场。用来描述这两者的数学在功能上是相似的，这种效应可以很容易地称为引力场，一个不易引起误解的术语。在旋转非常迅速的超大质量黑洞周围会观察到一个非常强大的重力磁场。这些黑洞的质量可能比太阳大数百万倍，并且以极快的速度旋转。不过，在太阳系中，这种影响预计非常小-在整个引力相互作用方案中，只有万亿分之几的数量级——如果没有精密的传感器或者靠近大质量行星或太阳，就很难观测到。斯坦福大学的重力探测器B非常精密，它装有一个陀螺仪，它的物体是球形的，直径为40个原子直径，具有接近均匀的密度分布。设计用于探测重磁，陀螺仪的目的是测量"帧拖拽"——预测效果的来源是旋转质量在时空中产生的一个小扭曲。在真空中旋转的陀螺仪应该以几乎完美的均匀性旋转，但据预测，重力磁学会稍微扰乱这种现象，想象帧拖动的简单方法是想象一个球在拉伸的薄片上旋转，在产生大凹陷的同时，在薄板上产生轻微扭曲另一个预测的结果是，当一颗卫星以一个完美的圆环绕地球运行时，它实际上会在一个稍微不同的地方结束，由于自转的地球产生了轻微的漩涡，测量重磁学的一个困难是地球的赤道隆起造成卫星/陀螺仪行为的差异，必须从其他数据中正确地减去这些差异，才能测量真正的帧拖拽的大小从重力探测器B返回后，分析仍在进行中。重磁学是相当神秘的，目前还不太清楚。这种效应是否会有实际应用，我们可能至少要几十年才能知道。
- 发表于 2020-09-06 16:11
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