新任务将探索地球周围奇异的引力异常

当航天器飞越地球以寻求重力加速时，会发生一些奇怪的事情——它们突然加速，轨迹以意想不到的方式改变。这是一个微小的变化，但足以引起物理学家的注意。欧洲航天局正在计划一项新任务，可以测量这种重力异常，并找出是否有新的未知物理现象在起作用。

在前往太阳系遥远的目的地之前，航天器通常会绕地球飞行，因此地球的引力会为它们提供推动力。在 20 世纪 90 年代和 21 世纪初的几次案例中，科学家发现航天器在与地球最近距离接触后速度发生了无法解释的变化。他们没有看到它的实际作用，部分原因是卫星在发生这种情况时没有登录深空网络，即使登录了，数据采集之间也会有 10 秒的延迟。但他们知道这确实发生了，因为航天器的轨迹发生了变化。

科学家无法追踪弹弓的双曲弧——他们只能追踪入射弧和出射弧，它们之间有细微的差别。这种细微的差别来自无人能解释的速度提升。这太过分了，不可能是太阳风、其他天体的影响或地球自身在搅动时空时产生的“参考系拖拽”等因素引起的误差。

里斯本理工大学的豪尔赫·帕拉莫斯（Jorge Paramos）和欧洲卫星制造商阿斯特里姆公司的杰拉尔德·赫肯布莱克纳（Gerald Hechenblaikner）在新论文中写道：“因此，此次飞越异常的未知原因可能预示着存在新的或‘奇异的’物理现象在起作用，这种可能性不容小觑。”

可能是我们的引力方程是错误的，这很有趣。也可能是航天器轨迹的测量是错误的，这有点不那么令人兴奋。无论如何，有人需要确定发生了什么。欧洲航天局正在开发一项可能能够做到这一点的任务，但目前还没有坚定的承诺。

时空探测器和量子等效原理空间测试 (STE-QUEST) 是少数几个旨在解释引力以及为什么引力无法与弱相互作用、强相互作用和电磁相互作用相协调，形成一个令人欣慰的万物理论的任务之一。广义相对论在宏观和量子领域之间的某个地方失效了，但迄今为止的实验还不足以找出失效的位置和原因。STE-QUEST 将以令人难以置信的精度完成几项测试，以查明原因。其中一项测试将测量原子在绕地球偏心轨道上在引力场中的运动方式——这项测量可能会揭示奇怪的弹弓减速带。

正如 KFC 在物理学 arXiv 博客上指出的那样，朱诺号太空船将于明年完成一次飞越，为前往木星的任务做准备。如果科学家发现同样的异常，那将是批准这次任务并弄清楚到底发生了什么的强大动力。

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