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On the usefulness of relativistic space-times for the description of the Earth’s gravitational field / Michael Soffel in Journal of geodesy, vol 90 n° 12 (December 2016)
[article]
Titre : On the usefulness of relativistic space-times for the description of the Earth’s gravitational field Type de document : Article/Communication Auteurs : Michael Soffel, Auteur ; Francisco Frutos, Auteur Année de publication : 2016 Article en page(s) : pp 1345 - 1357 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] champ de pesanteur terrestre
[Termes IGN] coordonnées cartésiennes géocentriques
[Termes IGN] espace-temps
[Termes IGN] relativité générale
[Termes IGN] système de référence géodésiqueRésumé : (Auteur) The usefulness of relativistic space-times for the description of the Earth’s gravitational field is investigated. A variety of exact vacuum solutions of Einstein’s field equations (Schwarzschild, Erez and Rosen, Gutsunayev and Manko, Hernández-Pastora and Martín, Kerr, Quevedo, and Mashhoon) are investigated in that respect. It is argued that because of their multipole structure and influences from external bodies, all these exact solutions are not really useful for the central problem. Then, approximate space-times resulting from an MPM or post-Newtonian approximation are considered. Only in the DSX formalism that is of the first post-Newtonian order, all aspects of the problem can be tackled: a relativistic description (a) of the Earth’s gravity field in a well-defined geocentric reference system (GCRS), (b) of the motion of solar system bodies in a barycentric reference system (BCRS), and (c) of inertial and tidal terms in the geocentric metric describing the external gravitational field. A relativistic SLR theory is also discussed with respect to our central problem. Orders of magnitude of many effects related to the Earth’s gravitational field and SLR are given. It is argued that a formalism with accuracies better than of the first post-Newtonian order is not yet available. Numéro de notice : A2016-806 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-016-0927-4 En ligne : http://dx.doi.org/10.1007/s00190-016-0927-4 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=82594
in Journal of geodesy > vol 90 n° 12 (December 2016) . - pp 1345 - 1357[article]Vortrage beim 4. DFG-Rundgesprach im Rahmen des Forschungsvorhabens "Rotation der Erde" zum Thema "Wechselwirkungen im System Erde", Hollenstein/Wettzell, 8-9 Marz 2001 / Harald Schuh (2002)
Titre : Vortrage beim 4. DFG-Rundgesprach im Rahmen des Forschungsvorhabens "Rotation der Erde" zum Thema "Wechselwirkungen im System Erde", Hollenstein/Wettzell, 8-9 Marz 2001 Titre original : [Contributions à la table ronde DFG sur la rotation de la Terre : interactions dans le système Terre] Type de document : Actes de congrès Auteurs : Harald Schuh, Éditeur scientifique ; Michael Soffel, Éditeur scientifique ; Helmut Hornik, Éditeur scientifique Editeur : Munich : Bayerische Akademie der Wissenschaften Année de publication : 2002 Collection : DGK - A Sous-collection : Theoretische Geodäsie num. 118 Conférence : 4. DFG-Rundgesprach im Rahmen des Forschungsvorhabens "Rotation der Erde", Wechselwirkungen im System Erde 08/03/2001 09/03/2001 Hollestein - Wettzell Allemagne Importance : 158 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-7696-8198-7 Note générale : Bibliographie Langues : Allemand (ger) Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] champ de pesanteur terrestre
[Termes IGN] interférométrie à très grande base
[Termes IGN] rotation de la TerreNote de contenu : - System Erde - aus himmelsmechanischer Sicht M. SCHNEIDER
- Erdrotation und Relativitätstheorie M. SOFFEL, S. KLIONER, C. XU, X. WU
- Operationelle Bestimmung der Erdrotationsparameter mit VLBI-Arbeiten der VLBI-Gruppe am Geodatischen Institut der Universitat Bonn J. CAMPBELL, A. NOTHNAGEL, C. STEINFORTH
- Untersuchung der mit VLBI gemessenen Erdrotationsparameter V. TESMER
- Rigorose Kornbination von Erdrotationsparametern innerhalb des IVS C. STEINFORTH, A. NOTHNAGEL
- Ein Wissensbasiertes System zur VLBI Auswertung W. SCHWEGMANN
- Precession driven fluid flow S. LORENZAM, A. TILGNER
- Wavelet-Analyse von Zeitreihen M. SCHMIDT
- Wavelet-Analysen der Erdrotationsparameter im hochfrequenten Bereich H. SCHMITZ-HOBSCH
- On high-frequency fluctuations of Earth's rotation and LOD K. ARFA-KABOODVAND, E. GROTEN
- Sub-diurnal variability of the earth's rotation - a second approach E. LEWI, K. ARFA-KABOODVAND, E. GROTEN
- UTI series 1955.5 - 1962.0 and their continuity J. BIELE
- Vorhersage der Erdorientierungs- Parameter unter Verwendung künstlicher Neuronaler Netze M. ULRICH, H. SCHUH, W. SCHWEGMANN, D. EGGER, J. MOLLER
- Untersuchung hydrologischer Einfflisse auf die Rotation der Erde R. DILL
- Atmospharische und ozeanische Massenverlagerungen als Antrieb für ein Kreiselmodell der Erde F. SEITZ
- Zur Simulation transienter Prozesse im Ozean und deren Einfluss auf die Erdrotation M. THOMAS
- Der saisonale ZyMus in der Polbewegung unter spezieller Berücksichtigung des Ozeans J. WONSCH
- Die simulierte dreidimensionale atmosphdrische Drehimpulsvariabilität J. STUCK, A. HENSE
- Die ozeanische ErTegerfunktion, abgeleitet aus Altimeterdaten H. JOCHMANN
- Lokale Einflosse auf inertiale Erdrotationssensoren T. KLOGEL, U. SCHREIBER
- Temporal variations in the Earth's gravity field T. PETERS, J. MULLER, N. SNEEW
- Simulationen des ozeanischen Bodendrucks J.WUNSCH, M. THOMAS, TH. GRUBER
- Die Aktivitaten der Fundamentalstation Wettzell W. SCHLUTER
- Stabilitatsbetrachtungen für grosse Ringlaser U. SCHREIBER, T. KLUGEL, G.E. STEDMAN, W. SCHLUTERNuméro de notice : 13096 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Actes Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=34613 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 13096-01 CG2001 Livre Centre de documentation Congrès Disponible 13096-02 CG2001 Livre Centre de documentation Congrès Disponible Relativistic motion of gyroscopes and space gradiometry / E. Gill (1992)
Titre : Relativistic motion of gyroscopes and space gradiometry Type de document : Monographie Auteurs : E. Gill, Auteur ; Michael Soffel, Auteur ; H. Ruder, Auteur ; Monique Schneider, Auteur Editeur : Munich : Bayerische Akademie der Wissenschaften Année de publication : 1992 Collection : DGK - A Sous-collection : Theoretische Geodäsie num. 107 Importance : 82 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-7696-8189-5 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale
[Termes IGN] champ de gravitation
[Termes IGN] corps céleste
[Termes IGN] équation de Hamilton-Jacobi
[Termes IGN] force d'inertie
[Termes IGN] gradiométrie
[Termes IGN] gyroscope
[Termes IGN] linéarisation
[Termes IGN] mécanique céleste
[Termes IGN] métrique
[Termes IGN] précession
[Termes IGN] système Terre-LuneIndex. décimale : 30.60 Géodésie spatiale Résumé : (Auteur) Relativistic effects in the motion of freely falling test particles moving along circular orbits in the exterior gravitational field of a spherically symmetric, slowly rotating or slightly oblate body are considered. To this end we solve the geodesic equation in the (parametrized) post-Newtonian metric, the linearized Kerr metric and the linearized Erez-Rosen metric, respectively.
The main part of this article deals with the "pseudo-Newtonian resonances" found by MASHHOON and THEISS (1982-1986) in the motion of torque-free gyroscope axes, moving along inclined orbits in the gravitational field of a rotating mass. In relativistic spin motion and gradiometry these "resonances" should lead to new effects on time scales, comparable or large to the Fokker period. In this regime, it was argued, the usual post-Newtonian approximation should break down. However, solving the equations of parallel transport in the first post-Newtonian approximation, we show that the Mashhoon-Theiss "anomaly" appears already at this level and can be explained as arising from a simple interplay between Fokker (geodetic) and Schiff (Lense-Thirring) precession. For these reasons the Mashhoon-Theiss "anomaly" represents no new anomalous relativistic effect, but can be understood by means of the usual post-Newtonian formalism. Considering the motion of some torque-free gyroscope along circular orbits with small inclination in the gravitational field of an oblate body, where according to THEISS (1985b) similar relativistic resonances should appear, we show that no new interesting relativistic effects occur in that case.
To investigate relativistic effects in space gradiometry we calculate the relativistic tidal forces in a local inertial system, using the previously derived results for geodesic and spin motion. According to the development of high precision superconducting satellite gradiometers the measurement of gravito-magnetic effects of the Earth's rotation may in principle be achieved in the near future. Analyzing the motion of the Earth-Moon system in the gravitational field of the rotating Sun, we find that gravito-magnetic effects can be neglected. Especially, taking into account the Newtonian precession of the Moon's orbit the Mashhoon-Theiss "anomaly" leads to a variation of the Earth-Moon distance with amplitude 0.4 /µm, in contrast to the results of Mashhoon and Theiss of 1.4 m (MASHHOON et al. 1986). Relativistic effects of the quadrupole moment of the central field can be neglected in satellite gradiometry and the motion of the Earth-Moon system, respectively.Numéro de notice : 40655 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Monographie Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=57824 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 40655-01 30.60 Livre Centre de documentation Géodésie Disponible