سيختبر اختراق الليزر الجديد لموجات الجاذبية الحدود الأساسية للنسبية العامة

اختراق ليزر جديد للمساعدة في زيادة فهم موجات الجاذبية.

طور العلماء نظامًا لإثبات المفهوم لجهاز استشعار جديد للوضع الليزري يقدم حساسية 1000 مرة. بعد ترجمة هذا العمل إلى اكتشاف موجات الجاذبية ، قاموا بتوفير دقة غير مسبوقة مطلوبة لاختبار الحدود الأساسية للنسبية العامة ودراسة الأجزاء الداخلية للنجوم النيوترونية.

كان علماء الموجات الثقالية في جامعة أستراليا الغربية (UWA) روادًا في تطوير مستشعر وضع ليزر جديد بدقة غير مسبوقة تُستخدم لدراسة الأجزاء الداخلية للنجوم النيوترونية واختبار الحدود الأساسية للنسبية العامة.

مركز التميز في UWA لاكتشاف الموجات الثقالية (OzGrav-UWA) د. قال آرون جونز إن UWA كانت رائدة في طريقة جديدة لقياس الهياكل الضوئية التي دمجت التعاون العالمي لخبراء الموجات الثقالية والخط الفوقي والضوئيات. يوجينموتس “.

“مثل اكتشافات الموجات الثقالية ليغويخزن برج العذراء وكاجرا طاقة بصرية هائلة ، ويتم استخدام العديد من أزواج النظارات لتضخيم كمية ضوء الليزر المخزنة في الأذرع الضخمة للكاشف ، “قال الدكتور جونز.

“ومع ذلك ، فإن كل من هذه الأزواج بها تشوهات صغيرة تعمل على تشتيت الضوء من الشكل الدقيق لشعاع الليزر ، مما يتسبب في حدوث ضوضاء مفرطة على الكاشف ، والتحكم في الحساسية وإيقاف تشغيل الكاشف.

“أردنا اختبار فكرة من شأنها أن تكبر شعاع الليزر وتسمح لها بالبحث عن” اهتزازات “صغيرة يمكنها التحكم في حساسية المخترعين.”

اعرض الأداة التي يستخدمها الباحثون. ‘f’ هو البعد البؤري للعدسة. الائتمان: جامعة غرب أستراليا

يواجه الدكتور جونز معضلة مماثلة في مجال الاتصالات السلكية واللاسلكية ، حيث يستكشف العلماء طرقًا لنقل المزيد من البيانات حول الألياف الضوئية باستخدام أوضاع eGene المتعددة.

وقال: “طور علماء الاتصالات طريقة لقياس egenmots باستخدام أداة بسيطة ، لكنها ليست حساسة بما يكفي لأغراضنا”. “كانت لدينا فكرة استخدام سطح خالي رفيع جدًا مع شكل خاص مشفر على مقياس الطول الموجي الفرعي ، وتواصلنا مع المتعاونين الذين يمكنهم مساعدتنا في إنشاء واحدة.”

يعد النظام المصدر للمفهوم الذي طوره الفريق أكثر حساسية بألف مرة من الأداة الأصلية التي طورها علماء الاتصالات ، ويتطلع الباحثون الآن لترجمة هذا العمل إلى اكتشافات موجات الجاذبية.

https://www.youtube.com/watch؟v=qSwUz_fN7Q0
موجات الجاذبية هي تشوهات تحدث في الزمكان نتيجة لحركات الأجسام ذات الكتلة. دَين: انها/ ل. طريق

قال Chunnong Zhao ، الأستاذ المساعد وكبير الباحثين في OzGrav-UWA ، إن التقدم سيكون خطوة أخرى في العثور على المعلومات المقدمة وتحليلها. موجات الجاذبيةالسماح للكون بالملاحظة بطرق جديدة.

“حل مشكلة حساسية الوضع أمر ضروري في أجهزة الكشف عن الموجات الثقالية في المستقبل. النجوم النيوترونية قال الأستاذ المساعد تشاو إن ملاحظتنا للكون غير مسبوقة “.

تم تفصيل هذا التحسين في دراسة نشرت في مراجعة جسدية.

لمعرفة المزيد عن هذا البحث ، انظر مستشعر وضع الليزر الجديد الذي ابتكره علماء موجات الجاذبية بدقة غير مسبوقة.

ملاحظة: آرون و. جونز ، مينجياو وانج ، شوكاي زانج ، صموئيل ج. كوبر ، شوماي سين ، كونور م. ماو لوري وأندرياس فرايز ، 26 مايو 2022 ، “الاضمحلال المكاني المعزز للوجه ميتاسير” المراجعة المادية أ.
DOI: 10.1103 / PhysRevA.105.053523