社団法人 物理探査学会
第122回(平成22年度春季)学術講演会


重力ポテンシャル計の可能性:一般相対性理論の地表付近での応用

講演要旨(和文)
重力ポテンシャル計は現在のところ現存していないが,一般相対性理論によると,時計(原子時計)をセンサーとして重力ポテンシャルを直接的に計測できる.原子時計の精度は現在のところ10**(-18)の周波数安定性を目標として開発が進められており,この安定性は,高さの差1cmに相当するジオ・ポテンシャル差が検出可能である.相対性理論は,宇宙物理学や天文学の世界だけではなく,我々のすぐ身近な世界にも応用される可能性,言うなれば土木相対性理論の可能性が現実味を帯びてきている.本稿ではこのような技術的背景に基づき,この相対論的な効果を測地学的/地球科学的に利用する観点から,2地点間の重力ポテンシャル差を直接的に測定する装置(重力ポテンシャル計)を構成する問題について考察した一つの結果を報告する.トピックスとしてポテンシャル測量や多点同時測定などに触れた.

講演要旨(英文)
In the classical mechanics since the age of Newton, the gravitational potential has been, in a sense, a metaphysical concept that cannot be observed. However, since the advent of general relativity by Einstein, it has come to be the object of physical observation. In other words, the gravitational potential, which differes place to place, has come to be a function of time, namely, the proper time. This means that one can make direct observations of gravity potential field by using clocks, substantially the atomic clocks. With the recent development of the atomic clocks, particularly after the significant proposal of the notion of optical lattice clock by Katori, the precision of the atomic clock has been markedly improved aiming at the frequency stability of 10E-18, which is a quantity that can detect the geopotential difference corresponding to the height difference of about 0.01 m. Under these technical background, the authors report the possibility of constructing the gravity potential meter. The topics will be focused on the potential survey, multi-paths potential measurements, potential tomography, and so on.