[论文解读] On PSR1913+16

A. Loinger|arXiv (Cornell University)|Feb 12, 2000

Geophysics and Gravity Measurements被引用 3

一句话总结

本文主张，在特定的惯性参考系中，双星脉冲星PSR1913+16中的两颗恒星均处于静止状态，这意味着不会发射引力波。通过援引在这些特权系中加速质量不应发射引力波的原则，本文得出结论：PSR1913+16的轨道衰减现象不能归因于引力辐射，从而挑战了其在广义相对论框架下行为的标准解释。

ABSTRACT

There are reference frames for which both stars of binary radio-pulsar PSR1913+16 are at rest. As a consequence, PSR1913+16 does not emit gravity waves. (If the accelerated bodies should send out a gravitational radiation, they would represent a class of physically privileged systems. But this is forbidden by general relativity.)

研究动机与目标

• 检验是否可在两颗恒星均静止的参考系中描述PSR1913+16。
• 评估此类参考系对广义相对论框架下引力波发射的影响。
• 挑战常规解释，即观测到的轨道衰减是由于引力辐射所致。
• 研究此类惯性参考系的存在是否使该系统发射引力波成为不可能。

提出的方法

• 识别双星脉冲星系统中两颗恒星同时静止的惯性参考系。
• 应用在物理上特权的系统中加速质量不应发射引力辐射的原则。
• 分析在广义相对论下，此类参考系的存在与引力波发射的一致性。
• 利用等效原理和广义相对论的结构，论证在这些参考系中不应发射引力波。
• 评估当两颗恒星处于同一惯性参考系中静止时，引力波发射的物理一致性。
• 得出结论：由于此类参考系中无加速度，因此不会发射引力波。

实验结果

研究问题

• RQ1 能否找到一个参考系，使得PSR1913+16的两颗恒星均处于静止状态？
• RQ2 若在某一参考系中两颗恒星均静止，它们是否仍能发射引力波？
• RQ3 此类参考系的存在是否与系统发射引力辐射相矛盾？
• RQ4 若在特权参考系中无加速度，PSR1913+16的观测轨道衰减是否仍与引力波发射一致？
• RQ5 广义相对论是否允许在两体均处于惯性参考系中静止的系统中发射引力波？

主要发现

• 存在惯性参考系，使得PSR1913+16的两颗恒星同时处于静止状态。
• 在这些参考系中，系统不会发射引力波，因为加速质量在物理上特权的系统中不会辐射。
• 假设双星系统发射引力波，与广义相对论下此类惯性参考系的存在相矛盾。
• 若两颗恒星处于同一惯性参考系中静止，则PSR1913+16的观测轨道衰减不能归因于引力波发射。
• 本文结论为：在这些参考系中，系统无法发射引力波，从而挑战了对脉冲星行为的标准解释。