斯坦福大学王肃文教授至上海技物所访问交流

来源: 时间:2015-07-17

  75-6日,斯坦福大学教授王肃文教授访问上海技物所空间主动光电技术院重点实验室。中科院上海分院副院长王建宇、上海技物所所长陆卫、副所长戴宁、所长助理舒嵘参加了交流。王教授在光电楼学术报告厅做了“引力探测器B”的学术报告,近百名职工和研究生参加了报告会。 

  王肃文教授是斯坦福大学高级科学家,超导微波谐振腔计划(SUMO)的首席科学家,斯坦福大学汉森实验室相对论空间考验计划(STEP)实验室主任,在美国宇航局支持的航天飞机和国际空间站上开展的空间科学实验中承担了重要的科研工作,参与了美国宇航局重点资助的空间科学计划重力探测器B项目,王教授在实验物理基础研究方面取得了重要的研究成果。 

  引力探测器B是美国国家航空航天局执行的一项借助陀螺仪的相对论验证实验,是目前世界上成功发射的研制难度最大的卫星之一。这项实验的主要研究人员是斯坦福大学的物理学家,并主要由洛克希德·马丁公司承包完成。这项任务包括对地球引力场中的两种广义相对论效应进行测量:参考系拖拽和测地线效应。这两种效应在此之前还未曾被以引力探测器B所预计将达到的精确量级测量过,是通过高度精确地测量放置于一颗高度为642千米的极轨道人造卫星上四个陀螺仪的自旋方向改变来实现的。通过陀螺仪的自旋方向改变可以了解到时空在地球的存在下是如何发生弯曲的,从而测量到地球的自转是如何“拖拽”周围的时空随之一起运动的;而地球引力场中的测地线效应来自于地球引力场中时空曲率的改变,使陀螺仪的自转轴在地球引力场中进行平行输运时并不会保持同一方向,最终结果是造成陀螺仪的进动,广义相对论的理论预言由于自旋-轨道耦合和时空曲率而产生的轨道平面上的测地线效应总和会造成陀螺仪每年角秒级的进动。前所未有的测量精度带来了技术的难度,该卫星从最初论证到实现发射经历了40余年的漫长历程,最终于2004年成功发射。有效在轨运行时间一年半,所采集的测量数据经过数据分析和处理表明陀螺自旋角度的变化和广义相对论的理论预言一致,从而验证了广义相对论的相关理论。

    

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