月球尘埃影响对广义相对论的验证［1］

在《对广义相对论更精确的实验检验》［2］一文中叙述了科学家们用发射激光到安置在月亮上的5个反射器来验证等效原理从而间接检验广义相对论的阿波罗(Apollo)测月计划．

在此实验中，微弱的光线是一个问题．以美国加州大学的墨菲(TomMurphy)为首的小组在新墨西哥州的ApachePoint天文台进行这项实验．他估计射向月亮的1017个光子只有一小部分被反射回地球大部分光子在它们往返月、地途中被地球大气吸收或因未投射到置于月亮上的反射器而失落掉了．

两年前，墨菲猜想尘埃问题可能是进一步影响实验的因素:即使在地球大气的条件完好的情况下，他感到所接收到的光子数仍较预期的少得多．小组还发现满月时返回的光子数下降得更多，以致于笑谈满月是灾难，但这却启发了墨菲小组以新的思路，他们猜想是月球上的尘埃蒙落在反射器的镜面上或是划伤了镜面．两种情形都会增加镜面对热量的吸收．因此，在满月时，投射在镜面的阳光将使其温度升高，变更它们的光学性质，其结果降低镜面的反射效率．

虽然月亮表面无大气，微小陨石撞击月面也会搅起尘埃．墨菲检视了上世纪70年代以后的实验数据发现，上述问题开始出现在1979年至1984年之间，此后越来越坏．然而，ApachePoint实验仍能继续进行，但对于用功率较低的激光进行此项实验的其他小组，光子的消失则是较大的问题．从地球上不同的位置进行更多的测量将有助于改善实验结果．

墨菲小组的发现对天文工作者今后在月亮上建造望远镜也是一项警示．

1 ValerieJamieson，Dustymirrorsonthemoonobscuretestsofrelativity，NewScientist(2010 －02 －15)

2 物理通报，2005(3):10～12