FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь
176 городов
September – October
176 cities
12-14 октября 2018
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
ноябрь-декабрь 2018
МВДЦ «Сибирь»,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»
21-22 сентября 2018 года
ВКК "Белэкспоцентр"
9-10 ноября 2018 года
Мурманский областной Дворец Культуры

Гравитационные волны в настольном устройстве

Двое австралийских ученых из университета Западной Австралии (University of Western Australia), доктор Максим Горячев (Maxim Goryachev) и профессор Майкл Тобэр (Michael Tobar), создали настольную экспериментальную установку, сердцем которой является крошечный датчик, способный выполнить ту же самую работу, что и достаточно громоздкое оборудование более масштабных экспериментов, к примеру, эксперимента Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). А предназначен этот датчик и установка в целом для детектирования и измерения параметров гравитационных волн, которые, согласно общей теории относительности Эйнштейна, являются рябью пространственно-временного континуума, рожденной движением сверхмассивных космических объектов.

 Резонансно-массовые датчики, используемые в экспериментах по обнаружению гравитационных волн, представляют собой прямоугольные металлические детали, весом около одной тонны. Такие размеры и масса обуславливают чувствительность этих датчиков в диапазоне нескольких килогерц. Однако, крошечные колебания, вызванные прохождением гравитационных волн в других диапазонах, невероятно сложно детектировать из-за высокого уровня тепловых шумом самого материала этих датчиков.

 Доктор Горячев и профессор Тобэр обошли эту проблему, уйдя в более высокочастотную область работы измерительного устройства, в диапазон от 1 до 1000 Мгц. Работая при температуре, на 0.01 градуса выше точки абсолютного нуля, датчик новой установки работает в квантовом режиме, т.е. при максимально возможном низком уровне собственного теплового шума.

 Датчиком является кварцевый диск, диаметром около 2.5 сантиметров, подвешенный на кварцевой подвеске и помещенный в вакуумную камеру. "Пролетающая" мимо гравитационная волна заставляет кварцевый диск вибрировать, создавая стоячие звуковые волны внутри материала диска, толщина которого равна 2 миллиметрам.

 Верхняя поверхность кварцевого диска имеет небольшой радиус изгиба. Этот изгиб выступает в роли ловушки для квантов звуковых колебаний, фононов. Скопление фононов в одном месте позволяет получить большее значение соотношения сигнал/шум. А электрический колебательный сигнал, выработанный кварцевым резонатором - диском, усиливается малошумящим квантовым усилителем Superconducting Quantum Interference Device (SQUID), работающим за счет эффекта сверхпроводимости.

Изучив и научившись фильтровать все известные источники шумов и помех, ученые собираются достичь максимальной чувствительности их квантового датчика в диапазоне изменения гравитации на уровне 10-22 от квадратного корня каждого герца частоты колебаний, значения которое собираются получить ученые нового эксперимента Advanced LIGO, который начнет работу в 2018 году. Advanced LIGO - это очередная модернизация двух американских датчиков LIGO, при помощи которых производится поиск гравитационных волн. Эти огромные датчики смогут обнаружить гравитационные колебания в диапазоне от 0.1 до 1000 Гц, которые создаются двойными нейтронными звездами или сталкивающимися черными дырами.

 

Источник: http://tehnowar.ru/

Прикрепленные материалы: 
ФайлФайлРазмер
20141201_3_2.jpgJPG, 300x300px, 22.67 КБ

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Нейроны вместо кисточки

16–17 ноября в лектории Политехнического музея (Москва) состоится первый научно-художественный симпозиум «Brainstorms: художник в контексте нейронаук», который организует Laboratoria Art&Science Space.

Физики и лирики объединились для разгадки тайн "Черной могилы"

Солнце позирует

Ядерный спектроскопический телескоп NASA NuSTAR сделал уникальные кадры Солнца. Ему впервые удалось сделать детализированное изображение звезды.

Как жидкость течет под действием электрического поля

Рукотворная планета Земля

Эксперимент - штука сложная. Но бывают занимательные эксперименты, которые вошли в историю.  В одном из таких опытов ученые решили смоделировать планету Земля в... простой теплице.