探测引力波的挑战在于它们在时空中造成的极小扭曲,而这些扭曲很容易被环境噪声掩盖。克服这些挑战需要先进的技术来降低地震活动、热波动和其他来源的噪声(Abbott 等人,2016 年)。一些关键策略包括:首先,地震隔离:LIGO、Virgo 和 KAGRA 中的悬挂镜被设计为与地面振动隔离。多层悬挂系统(包括主动阻尼机制)有助于保护镜子免受地震干扰(Thorne,2017 年);其次,真空系统:这些探测器中的激光束穿过长真空管,以防止空气分子散射,从而将噪声引入测量中。
年轻的孤立中子星及其疑似位置是定向搜索连续引力波 (GWs) 的有希望的目标 [1]。即使没有从脉冲星的电磁观测中获得计时信息,这种搜索也可以以合理的计算成本实现有趣的灵敏度 [2]。包含候选非脉冲中子星的年轻超新星遗迹 (SNR) 是此类搜索的自然目标,即使在没有候选中子星的情况下,小型 SNR 或脉冲星风星云也是如此(只要 SNR 不是 Ia 型,即不会留下致密物体)。过去十年,已经发表了许多关于孤立、定位良好的中子星(除已知脉冲星外)的连续引力波的上限。它们使用的数据范围从初始 LIGO 运行到高级 LIGO 的第一次观测运行(O1)和第二次观测运行(O2)。大多数搜索都针对相对年轻的 SNR [3-11]。一些搜索瞄准了银河系中心等有希望的小区域 [4, 8, 11–13]。一项搜索瞄准了附近的球状星团,那里的多体相互作用可能会有效地使一颗老中子星恢复活力,从而产生连续的引力波 [14]。一些搜索使用了较短的相干时间和最初为随机引力波背景开发的快速、计算成本低的方法 [4, 8, 11]。大多数搜索速度较慢但灵敏度更高,使用较长的相干时间和基于匹配滤波和类似技术的针对连续波的专用方法。这里我们展示了对 12 个 SNR 的 O2 数据的首次搜索,使用完全相干的 F 统计量,该统计量是在代码流水线中实现的,该流水线源自首次发布的搜索 [3] 等 [5, 9] 中使用的代码流水线。由于 O2 噪声频谱并不比 O1 低很多,我们通过专注于与年轻脉冲星观测到的低频兼容的低频,加深了这些搜索(相对于 O1 搜索 [9])。这一重点使我们能够增加相干时间,并获得显着的改进
编辑:N. Lambert 我们引入了一种创新方法,使用新颖的理论框架探索引力的量子方面。我们的模型深入研究了引力诱导纠缠 (GIE),同时避开了 LOCC 原理施加的传统通信限制。具体来说,我们将非相对论二维量子振荡器探测器与线性极化引力波 (GW) 连接起来,利用 GW 固有的量子特性在振荡器的量子态中观察 GIE。由于我们的模型遵循“事件”和“系统”局部性,因此检测到的 GIE 可作为引力量子性质的可靠指标。通过引力波探测器探测这种纠缠可以证实引力的量化并揭示其源的关键特性。
我们采用了一个详细的传输模型,并在重离子煤炭中使用逼真的流体动力学来研究炭的各向异性流动,包括定向流,椭圆流和三角流量。J /ψ的定向流(V 1)是由Quark-Gluon等离子体(QGP)旋转引起的速度-ODD初始能量密度引起的。同时,J /ψ的椭圆流(V 2)主要取决于两个因素:核碰撞区域的初始空间能量密度和魅力动力学的热化程度。j /ψ的三角流量来自魅力夸克的三角流,从而从周围的散装培养基中获取各向异性流动,并具有波动的初始能量密度。J /ψ的这些各向异性流(V 1,V 2,V 3)有助于我们理解波动和旋转QGP中魅力和炭的详细演变。
摘要:从量子不一致性的角度研究原初引力波的压缩效应。构造了不具有量子不一致性原初引力波的经典态,并与邦奇-戴维斯真空进行比较,证明了原初引力波引起的宇宙微波背景涨落的角功率谱的振荡行为可以作为原初引力波量子不一致性的特征。此外,还讨论了量子退相干对超视界模式下原初引力波的纠缠和量子不一致性的影响。对于具有退相干效应的原初引力波态,我们考察了C. Kiefer 等人引入的退相干条件和关联条件(Class. Quantum Grav. 24 (2007) 1699)。我们表明,退相干条件不足以保证 PGW 的可分离性,而关联条件意味着物质主导时代的 PGW 具有量子不一致性。
其中 D μ 是弯曲时空中的协变导数。在这种情况下,m 根本不是一个乘法因子,而是克莱因-戈登方程中的特征。在这种背景下,有建议认为量子流体(超导体、超流体、量子霍尔流体、玻色-爱因斯坦凝聚体)的性质可能会增强与引力波的相互作用,从而导致超流体成为引力天线的介质[1-7],超导电路作为引力波探测器[8]、换能器[9,10]和镜子[11-13]。这些想法并非没有引起争议[14-16]。原因是许多这些想法启发性地应用了量子粒子违反 WEP 的概念。这促使我们为引力波中的量子粒子提供更严格的 WEP 特征。WEP 认为自由落体轨迹应该与质量无关,可以重新表述为自由落体物体的 Fisher 信息与质量不变的陈述 [ 17 ]。在这个信息论框架中,违反 WEP 意味着人们可以提取有关自由落体物体质量的信息。WEP 的这种信息论表述具有以下优势:它可以以明确的方式扩展到量子物体。具体而言,Fisher 信息给出了可观测随机变量提供的有关未知参数的信息量。在我们的例子中,随机变量是粒子 x 的位置,未知参数是其质量 m 。对于具有波函数 ψ( x , t ) 的粒子,Fisher 信息为
广义相对论的伟大预言之一是引力波的存在。对双黑洞合并产生的引力波的观测[1]开创了天文学和宇宙学的新纪元。讨论引力波时,一个基本问题是它们的能量。20 世纪 50 年代,人们曾对引力波是否携带能量存在争议。最终,Bondi 通过一个简单的思想实验解决了这一争议[2]。直到 Isaacson 等人的研究,人们才对引力波的能量进行了数学描述,在 Isaacson 的研究中,通过用短波近似对几个波长的波场梯度平方取平均值,得到了引力波的有效能量动量张量[3,4]。在极早期宇宙物理学应用中,感兴趣的涨落波长大于哈勃半径,Mukhanov、Abramo 和 Brandenberger 导出了有效能量动量张量 [5,6]。在这些被称为几何方法的方法中,引力场被分为背景部分和波部分,有效能量动量张量来自波对背景的反作用。另一种方法被称为场论方法,其中有效能量动量张量通过拉格朗日-Belinfante-Rosenfeld 程序导出 [7-9]。结果是伪张量的各种表达式 [10-17]。尽管文献中提出了不同的获取引力波能量的方法,但它们都存在一些缺陷。在几何方法中,需要对引力场进行人工划分,而在场论方法中,伪张量取决于坐标。此外,这两种方法都需要一个额外的复杂平均方案,才能获得有意义的引力场有效能量动量张量。对这些人工对象的依赖会导致一些模糊性。因此,不同的方法
由于引力相互作用的普遍性,人们普遍预期在重新加热期间,当暴胀随着引力子的发射而发生扰动衰减时,会形成随机引力波 (GW) 背景。此前,文献中只考虑了暴胀主要衰减为轻标量和/或费米子粒子对的模型。我们重点研究最终衰变产物中存在矢量粒子对的情况。针对两种典型的暴胀子和矢量场耦合,给出了三体引力暴胀子衰变的差分衰减速率,并据此预测了它们各自的引力波频谱。结果表明,与标量和费米子的情况类似,得到的引力波谱频率太高,以至于当前和不久的将来的引力波探测实验无法观测到,需要设计新的高频引力波探测器。
现在可以通过地球上的仪器探测到引力辐射。与受到人类头骨屏障的电磁辐射相比,引力辐射不受此限制。在 [3] 中,我们通过 MATLAB 模拟展示了引力辐射对人类中枢神经系统中轴突束的影响,这些轴突束之间存在触觉耦合。我们在那里报告说,对于低于 h = 0.09 的应变,对耦合轴突响应的差异时间没有明显影响。考虑到地球接收到的引力波的应变幅度约为 h = 1 e − 21 或更低 [5],我们得出结论,引力波对大脑的信息处理没有影响。然而在本文中,我们得出结论,即使是微弱的引力波也会对轴突束的信息传输产生明确的影响。