概述
也稱作測(cè)地線進(jìn)動(dòng)（Geodetic Effect或Geodetic Precession）是指在廣義相對(duì)論預(yù)言下引力場(chǎng)的時(shí)空曲率對(duì)處于其中的具有自旋角動(dòng)量的測(cè)試質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所產(chǎn)生的影響，這種影響造成了測(cè)試質(zhì)量的自旋角動(dòng)量在引力場(chǎng)內(nèi)沿測(cè)地線的進(jìn)動(dòng)。這種效應(yīng)在今天成為了廣義相對(duì)論的一種實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法，并且已經(jīng)由美國(guó)國(guó)家航空航天局于2004年發(fā)射的科學(xué)探測(cè)衛(wèi)星“引力探測(cè)器B”在觀測(cè)中證實(shí)。
解釋
由于廣義相對(duì)論本身是一種幾何理論，所有的引力效應(yīng)都可以用時(shí)空曲率來解釋，測(cè)地線效應(yīng)也不例外。不過，這里自旋角動(dòng)量的進(jìn)動(dòng)也可以部分地從廣義相對(duì)論的替代理論之一——引力磁性來理解。
從引力磁性的觀點(diǎn)來看，測(cè)地線效應(yīng)首先來源于軌道-自旋耦合作用。在引力探測(cè)器B的觀測(cè)中，這是引力探測(cè)器B中的陀螺儀的自旋和位于軌道中心的地球的質(zhì)量流的相互作用。本質(zhì)上這完全可以和電磁理論中的托馬斯進(jìn)動(dòng)做類比。這種相互作用所導(dǎo)致的進(jìn)動(dòng)在全部的測(cè)地線進(jìn)動(dòng)中起到三分之一的貢獻(xiàn)。
另外的三分之二貢獻(xiàn)不能用引力磁性來解釋，只能認(rèn)為來自于時(shí)空曲率。簡(jiǎn)單來說，平直時(shí)空中沿軌道運(yùn)動(dòng)的自旋角動(dòng)量方向會(huì)隨著引力場(chǎng)造成的時(shí)空彎曲而傾斜。這一點(diǎn)其實(shí)并不難于理解：垂直于一個(gè)平面的矢量在平面發(fā)生彎曲后定然會(huì)改變方向。根據(jù)推算，引力探測(cè)器B的繞地軌道周長(zhǎng)由于地球引力場(chǎng)的影響會(huì)比不考慮引力場(chǎng)時(shí)的周長(zhǎng)縮短1.1英寸（約合2.8厘米），這個(gè)例子在引力探測(cè)器B的研究中經(jīng)常被稱作“丟失的一英寸”。在引力探測(cè)器B的位于642千米高空的極軌道上，廣義相對(duì)論的理論預(yù)言由于自旋-軌道耦合和時(shí)空曲率而產(chǎn)生的軌道平面上的測(cè)地線效應(yīng)總和為每年進(jìn)動(dòng)6.606角秒（約合0.0018度）。這對(duì)于弱引力場(chǎng)中相對(duì)論效應(yīng)來說已經(jīng)是一個(gè)相當(dāng)顯著的影響了（作為同為引力探測(cè)器B的觀測(cè)任務(wù)之一的地球引力場(chǎng)的參考系拖拽要比測(cè)地線效應(yīng)弱170倍）。引力探測(cè)器B的觀測(cè)結(jié)果首先在2007年4月舉行的美國(guó)物理學(xué)會(huì)四月年會(huì)上進(jìn)行了快報(bào)，其觀測(cè)結(jié)果與理論誤差小于1%。
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