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», Кванториум,
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

Алмазы из пищевых отходов?

Находясь более чем в 2900 километрах под поверхностью Земли, нижняя мантия разогрета более чем до 2200 градусов Цельсия, а давление в ней в 1.3 миллиона раз выше атмосферного.

Ученые поняли, что происходит с болотистыми почвами после пожара

Группа российских исследователей, возглавляемая учеными из МГУ имени М.В.Ломоносова, проанализировала свойства почв, которые образовываются в болотистой местности после

Как вещество переходит в состояние сверхпроводимости

Международная группа исследователей, в которую вошел профессор МГУ, сделала большой шаг вперед в понимании того, как вещество переходит в состояние сверхпроводимости.

Университетский спутник «Ломоносов» ищет самые мощные ускорители во Вселенной

Детекторы LIGO в третий раз зарегистрировали гравитационные волны