Как работает детектор гравитационных волн?


Как работает детектор гравитационных волн?
Рейтинг: 5.0/1
Просмотров: 56 | Добавил: (23.11.2020) (Изменено: 23.11.2020)

Всего ответов: 1

Обсуждение вопроса:
Всего ответов: 1
Аватар
0

23.11.2020 оставил(а) комментарий:
На данный момент существует несколько методов регистрации гравитационных волн, наиболее распространено использование лазерного интерферометра и так называемой гравитационной антенны. Остановимся на каждом из методов подробнее. Гравитационная антенна представляет собой массивную металлическую болванку, охлаждённую до очень низкой температуры. Когда на такую антенну падает гравитационная волна, то болванка немного растягивается за счёт растяжения пространства между атомами, что создаёт дополнительное механическое напряжение в ней, его величина чрезвычайно мала, но при определённых условиях, когда частота волны совпадает с резонансной частотой антенны, мы можем это напряжение зафиксировать. Второй метод базируется на интерференции двух когерентных лазерных лучей. Детектор состоит из двух длинных вакуумных камер, перпендикулярных друг другу, длина каждой камеры составляет несколько километров (лишь на одном детекторе 600 метров), а на их конце размещены зеркала. Лазерный луч расщепляется на два когерентных луча, каждый из которых направляется в свою камеру, после прохождения камер и отбития от зеркал, лучи возвращаются обратно и вновь соединяются. Длины камер подобраны таким образом, что в отсутствии гравитационных волн лучи гасят друг друга и фотодетектор, на который они падают, регистрирует нулевую освещённость. Когда гравитационная волна падает на такой детектор, зеркала смещаются на расстояние порядка 10^-18 метра за счёт растяжения пространства, поскольку плечи детектора перпендикулярны то гравитационная волна будет падать на них под разными углами и смещения зеркал будут неодинаковыми. Вследствие этого лазерные лучи перестают друг друга гасить и фотодетектор фиксирует свет и соответственно прохождение гравитационной волны. Если взять два таких детектора, находящихся на достаточно большом расстоянии, то можно определить источник той или иной гравитационной волны.
avatar