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Neil Ashby に就いて: 相対論の実用

[nouse: [飛行機に原子時計を載せて・・・] 補足: 相対論の話を少しばかり] で言及した Neil Ashby (Dept. of Physics, University of Colorado) に就いては、Wikipedia にも項目が立てられていないようだ(本文中には散見する)。ただし、コロラド大学のサイトでは次のように紹介されている。

Neil Ashby
ネイル・アシュビー

Professor. Ph.D. Harvard University, 1961.
教授 (1961年ハーバード大学博士号取得)

The principal emphasis of Prof. Ashby's research is on theoretical general relativity with practical applications. For example, studies of relativistic effects within navigational satellite systems such as the Global Positioning System (a set of 24 satellites carrying atomic clocks) show that several relativistic effects must be accounted for in order for the system work properly.
アシュビー教授が研究で特に力を注いでいるのは、実用を見込んだ一般相対論である。例えば、(原子時計を搭載した24個の人工衛星からなる) グローバル・ポジショニング・システム などの衛星測位システムへの相対論的影響を研究した結果、システムが正常に作動するには、幾つかの相対論的効果を考慮に入れる必要のあることがあきらかとなった。

Another application is to the study of relativistic perturbations of the motion of earth-orbiting satellites, and to the interpretation of the results of accurate laser ranging experiments from the earth to such satellites as LAGEOS. Accounting for relativistic effects due to motion of the earth around the sun, such as the effects of Lorentz contraction and breakdown of simulataneity, on the higher order multipole gravitational potentials of the earth, is important in the determination of the earth's mass. Simulation of accurate ranging between the Earth and an orbiter or lander on the planet Mercury show that ranging experiments are among the best available techniques to test alternative theories of gravitation. Another area of current active interest is the generation of gravitation waves by compact objects such as neutron stars, spiraling into, and being captured by, very massive black holes.
他の応用としては、地球周回衛星の運動へに及ぼされる対論的摂動の研究や、地球から LAGEOS (Laser Geodynamics Satellite) --レーザー地球力学衛星-- などの衛星へ高精度レーザー測距実験を行なった際の結果の解釈があげられる。地球の太陽に対する公転運動に起因するローレンツ収縮や同時性の破れなどの相対論的効果が、地球の高次多重極重力ポテンシャルへ及ぼす影響を考慮に入れることは、地球質量の決定にとり重要である。地球と火星周回衛星又は火星表面着陸機との間の高精度測距をシミュレーションしたところ、測距実験が、一般相対論に代わる新たな重力理論に対する実施可能な検証手段として最良のものの一つであることが示された。更に、現在興味を抱いている分野としては、超巨大ブラックホールに螺旋軌道を描いて接近し捕捉されつつある中性子星などの高密度天体による重力波の発生がある。

A secondary area of interest is statistical mechnics. In particular, solutions of the Uehling-Uhlenbeck equations are being studied with the aid of a set of orthogoanl [orthogonal] polynomials, analagous to Sonine polynomials, but constructed to provide convenient solutions to the problem of transport in situations where quantum effects are important. Applications being looked at included transport in mixtures of liquid Helium II, liquid helium IV, and dilute gases at low temperatures.
その他に興味を抱いているのは統計力学である。特に、ユーリン-ウーレンベック方程式 (Uehling-Uhlenbeck equations) を、ソニン多項式 (Sonine polynomials) と同様にして、ただし、量子効果が重要となる状況下での輸送問題に適する解法が得られるように構成した直交多項式系を用いる解法を研究中である。見込まれる応用例としては、低温でのヘリウムII・ヘリウムIV・希薄気体混合物における輸送問題がある。

--訳註:ソニン多項式 (Sonine polynomials) とは、ラゲルの陪多項式 (associated Laguerre polynomial) のことである。「ラゲルの陪多項式」に就いては、"Laguerre Polynomial -- from Wolfram MathWorld" や「水素原子におけるシュレーディンガー方程式の解: ラゲールの陪多項式(ラゲール陪関数)をあてはめる - Wikipedia」を参照されたい。

Selected Publications
著作/発表論文

  • "Canonical Planetary Perturbation Equations for Velocity-Dependent Forces, and the Lense-Thirring Precession," N. Ashby, T. Allison, Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy 57, 537-585 (1993).
  • "Mercury Relativity Orbiter Mission," N. Ashby, P.L. Bender, I. Ciufolini, L. Iess, Proceedings of the Symposium on Future Fundamental Physics Missions in Space and Enabling Technologies, 5-7 April 1994, El Escorial, Spain (Eds. J. Leon And J. Perez-Mercader, Instituto Nacional de Tecnica Aeroespacial, Madrid.)
  • "Relativity in the Future of Engineering," N. Ashby, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement 43, 505-514 (1994).
  • "Introduction to Relativistic Effects in the Global Positioning System," N. Ashby, J.J. Spilker, Jr., Ch. 18 in The Global Positioning System--Theory and Application, Eds B.W. Parkinson, J.J. Spilker, Jr., American Institute of Aeronautics and Astronautics, (1995).

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