多么麻烦啊，地球可能并不那么巨大，但它仍然扭曲时空。阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论预测，像地球这样的旋转物体会将时空的纤维与之一起拉动，形成一种持续的旋涡。这种现象被称为框架拖拽，或伦斯-蒂林效应，以1918年建模这一效应的两位物理学家的名字命名。框架拖拽在较大质量和更快旋转的情况下变得更为显著，因此我们主要在巨大的黑洞周围观察到它。测量地球在旋转时如何扭曲时空要困难得多，因为我们蓝色小点的星球比典型的黑洞轻数百万倍，并且旋转相对较慢。但是现在，由中国武汉物理与数学研究所的物理学家伊格纳齐奥·丘佛里尼领导的一组天文学家报告了迄今为止对地球伦斯-蒂林效应的最精确测量。他们的工作将我们的不确定性从几个百分点降至仅0.2%。而他们是在一个看起来像高尔夫球和迪斯科球混合的卫星上完成的。迪斯科球卫星丘佛里尼和他的同事们在实验中使用的迪斯科球卫星称为LARES-2（激光相对论卫星2），由意大利航天局开发。它是一个由Inconel 718（高密度镍铬合金）制成的实心球体，表面覆盖有303个角锥反射器，直径略超过40厘米。它没有推进器，没有太阳能电池板，也没有任何电子设备。它重294.8公斤。小巧的体积和较大的质量使它在中地球轨道上具有最低的面积与质量比。这正是科学家们所需的，因为它有助于他们最小化其他力的影响。丘佛里尼说：“我们的想法是，我们想测量引力。我们有像光子撞击卫星并推动其非引力效应。因此，质量必须非常大，卫星的横截面非常小，从而使得光子引起的加速度非常非常小。”在理论物理中，这种卫星被称为测试粒子，意味着其运动几乎完全由引力场控制。LARES-2于2022年7月由一枚维加-C火箭发射，轨道高度大约为12265公里。一旦LARES-2就位，研究人员便开始用地面激光对其进行照射。同步飞行LARES-2上的反射器被设计成可以准确地将光束反射回其发射方向。当丘佛里尼和他的同事向卫星发射短激光脉冲时，他们可以根据返回的光精确测量其位置，误差大约在1毫米左右。大约200,000次这样的观测，从2022年7月至2025年6月，形成了该团队用于测量地球框架拖拽的数据集。但即便是如此精确的定位也不足以实现团队所希望的准确性。使用地球轨道卫星测量框架拖拽的问题在于，地球并不是一个完美的球体。其赤道隆起对卫星轨道产生的经典牛顿力远远大于框架拖拽信号。丘佛里尼与物理学家约翰·阿基博尔德·惠勒合作几十年前提出的解决方案是使用两颗卫星在补充轨道上飞行，意味着它们的轨道倾角相加为180度。丘佛里尼说：“假设我们有一颗卫星绕着一个完全球形对称的物体轨道运行——这颗卫星的轨道就像一个陀螺。在理想条件下，轨道面及其在空间中的方向将保持固定，唯一改变这种方向的应该就是框架拖拽。可是地球并不是球形对称的，”丘佛里尼说。“它是扁球形的，这种扁平性会改变轨道面的方向。”通过两颗卫星在补充倾角上，牛顿扰动在两个轨道面上是相等且相反的，从而相互抵消。推动两个轨道面朝同一方向的伦斯-蒂林效应则是代数相加的噪声消失，狭义相对论信号得以保留。这就是为什么LARES-2与其更旧且更大的“拉格罗斯”卫星同步工作，该卫星是一颗专为高精度激光测距而设计的NASA卫星，于1976年发射。拉格罗斯和LARES-2的轨道倾角相加为180.01度，团队认为这个误差已经足够接近。但是，地球的不规则形状并不是唯一的挑战。在潮水作斗争牛顿噪声通过巧妙的几何抵消得到解决后，剩下的一个扰动是被称为K1的日月潮汐，它是来源于月球和太阳的重力干扰，影响地球的引力场。“太阳和月亮改变了地球的形状，而地球的形状又改变了周围的引力场。”} Note: The translation might not be perfectly formatted as JSON. You can adjust it as needed. If you require further adjustments or clarifications, feel free to ask! However, you can safely copy the translation within quotation marks. For example: `{