全球定位系统(GPS)中的广义相对论效应及其对系统(16)

全球定位系统(GPS)中的广义相对论效应及其对系统静态绝对定位方程的修正

因此，观测值以5%的精度验证了理论值。

1958年发现的Mössbauer效应给地面实验直接验证引力红移提供了可能性，

红移公式为[20]

Vng=2Hnc

1964年，Pound,Rebka取VH=22.5m，得到理论值

测值（2.13）Vn=(0.997±0.008)´4.92´10-15。因此，观测值以不超过1%的精度验证了n

理论值。Vn=4.92´10-15；观n

2.5.2水星近日点的进动

在以太阳为原点的Schwarzschild坐标中，广义相对论算出相邻二次近日点的角位移为

æ11ö÷÷eºVj-2p=3pm+÷÷r1r2øè（2.14）

式中r1为远日点距离，r2为近日点距离。这个式子很好地解释了水星近日点的

¢剩余进动——43¢/百年。爱因斯坦在给埃伦菲斯特的信中曾这样写道：“……方

程给出了水星近日点的正确数字，你可以想象我有多高兴！有好几天，我高兴得不知怎样才好。”

2.5.3光线的引力偏折

等效原理认为，光子具有引力质量，光子能产生引力场，也必会受其它物体

的引力场的作用。因此，掠过太阳表面的星光将发生偏折。计算表明[21]，

4GMe 1.75 .（2.15）Re

1919年5月29日发生日全食时，两个观测队第一次实测了通过太阳表面的星

¢光的偏折。Dyson得到的观测值为(1.98±0.16)¢，Eddington得到的观测值为

¢(1.61±0.40)¢。这与相对论的结果相符。在以后的各次日食中，对四百多颗恒星

¢作了这种观测，平均值为1.89¢，与广义相对论符合得很好。

2.5.4雷达回波的延迟

1964年，美国物理学家I.I.Shapiro[22]首先提出，可利用行星的雷达回波延迟

效应验证引力场方程。夏皮罗从地球上利用雷达发射一束电磁波脉冲，这些电磁波到达其它行星之后，将发生反射，然后再回到地球，被雷达接收到。我们可以测出来回一次的时间，并对比两种不同的情况，一种是电波来回的路程远离太阳。这时太阳的影响可以不计；一种是电波来回的路程要经过太阳附近，受到引力场的作用。后一种情况的回波要比前者延迟一些，这就是太阳引力场感应的传播时间的加长，或叫做雷达回波的延迟。它被许多人称作继前述的三大经典检验以后