本文關鍵詞：后牛頓近似計算雷達回波延遲的高階修正　出處：《華中科技大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：愛因斯坦提出廣義相對論100年來,人們已經做了大量的實驗驗證了經典廣義相對論理論的各種預言。但是由于愛因斯坦引力理論目前還無法進行量子化,我們還無法把引力理論與其它三種基本相互作用統(tǒng)一起來,因此有必要繼續(xù)對愛因斯坦引力理論進行更精確的檢驗。太陽系中有很多可以檢驗廣義相對論的實驗,包括在太陽系中傳播的光線。由于太陽引力的作用會使得通過太陽附近的光線發(fā)生偏折,因此從A點傳播到B點的光線所經歷的時間由于引力效應會發(fā)生延遲。這個延遲效應原則上是可以計算出來的,但是通常卻無法得到一個能直接運用的解析表達式,所以我們需要采取一些近似方法。本文主要利用后牛頓近似方法計算雷達回波延遲近似到二階。這樣我們便可以利用理論計算結果和更精確的實驗結果進行比較,從而甄別不同的引力理論。本文首先簡單介紹了后牛頓近似方法及后牛頓參數,然后介紹了如何利用光程函數計算出光在引力場中的傳播時間,以及world函數與光的傳播時間的關系。接下來本文推導出了史瓦西度規(guī)標準形式與各向同性度規(guī)之間的坐標變換關系。進一步,本文利用用后牛頓近似方法,由測地線方程推導出來了廣義運動方程,并在標準形式下計算了雷達信號(光信號)從一點傳播到另一點所需的時間,這個計算結果精確到了星體引力半徑的二階(Gm/c~2)~2,即計算精度達到了(Gm/Rc~2)~2階。通過坐標變換關系,我們可以比較不同坐標系下得到的結果的一致性。
[Abstract]:Einstein's general theory of relativity in 100 years, people have done a lot of experimental verification of the classical general relativity theory. But because the predictions of Einstein's theory of gravity is not quantized, we are unable to put the theory of gravitation and the other three fundamental interactions of unity, it is necessary to test more accurate on Einstein's theory of gravity. In the solar system have a lot of experimental test of general relativity, including the spread of light in the solar system. Due to the influence of the sun's gravity will make the line near the sun through the light deflection occurs, so the experience from point A to point B light propagation time delays will occur due to gravitational effect this delayed effect principle can be calculated, but often cannot get a direct use of the analytical expressions, so we need to take a Some approximate methods. This paper mainly uses the Newton approximation method to calculate radar echo delay approximate to two order. So we can compare the calculation results with theoretical and experimental results more accurate, so as to identify different theory of gravitation. This paper introduces the Newton approximate Newton method and parameters, and then introduces how to use the the optical path function to calculate the propagation time of light in gravitational field, and the relationship between the propagation time of world function and light. Then the paper deduced coordinate between the Schwarzschild metric standard form and isotropic metric transformation. Further, by using the approximate method used by Newton, by the geodesic equation derived from the generalized the motion equation, and calculate the radar signal in the standard form (optical signal) from one point to another point spread the time required for the calculation results to the leading stars The two order (Gm/c~2) ~2 of the radius of force is, that is, the computation accuracy is up to (Gm/Rc~2) ~2 order. Through the coordinate transformation relation, we can compare the consistency of the results obtained in different coordinate systems.

【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P131

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本文編號：1373877