测地线
空间中两点局域最短或最长路径
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效应
测地线效应也称作测地线进动（Geodetic Effect或Geodetic Precession）是指在广义相对论预言下引力场的时空曲率对处于其中的具有自旋角动量的测试质量的运动状态所产生的影响，这种影响造成了测试质量的自旋角动量在引力场内沿测地线的进动。这种效应在今天成为了广义相对论的一种实验验证方法，并且已经由美国国家航空航天局于2004年发射的科学探测卫星“引力探测器B”在观测中证实。
最早预言测地线效应的物理学家是爱因斯坦的好友兼同事、荷兰物理学家威廉·德西特（Willem de Sitter），他在广义相对论发表不到一年后（1916年）就开始着眼于这一问题。通过计算他提出了测地线效应的一个实例：地球-月球系统在太阳引力场的作用下会产生进动，这个实例在今天也被称作德西特效应或太阳测地线效应。德西特的计算后来在1918年和1920年分别被荷兰数学家Jan Schouten和荷兰物理学家Adriaan Fokker进一步推广到一般的具有自旋的质量上。无论如何在当时这种效应显然无法被观测到，因此直到1988年研究人员通过对月球测距和无线电干涉的方法才在实验上证实了地月系在太阳引力场中的测地线进动。
由于广义相对论本身是一种几何理论，所有的引力效应都可以用时空曲率来解释，测地线效应也不例外。不过，这里自旋角动量的进动也可以部分地从广义相对论的替代理论之一——引力磁性来理解。从引力磁性的观点来看，测地线效应首先来源于轨道-自旋耦合作用。在引力探测器B的观测中，这是引力探测器B中的陀螺仪的自旋和位于轨道中心的地球的质量流的相互作用。本质上这完全可以和电磁理论中的托马斯进动做类比。这种相互作用所导致的进动在全部的测地线进动中起到三分之一的贡献。另外的三分之二贡献不能用引力磁性来解释，只能认为来自于时空曲率。简单来说，平直时空中沿轨道运动的自旋角动量方向会随着引力场造成的时空弯曲而倾斜。这一点其实并不难于理解：垂直于一个平面的矢量在平面发生弯曲后定然会改变方向（点击这里观看物理学家基普·索恩对此的通俗解释录像）。