In the quest to develop viable desi

In the quest to develop viable designs for third-generation interferometric gravitational-wave detectors (such as the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO), one strategy is monitoring the relative momentum or speed of the test-mass mirrors, rather than monitoring their relative position. The most straightforward design for a speed-meter interferometer that accomplishes this is analyzed in Chapter 2. It is shown that in principle this design can beat the standard quantum limit (SQL) by an arbitrarily large amount, over an arbitrarily wide range of frequencies. However, in practice , this specific speed meter requires exorbitantly high input light power.
Chapter 3 proposes a more sophisticated version of a speed meter. This new design requires modest input power and appears to be a fully practical candidate for third-generation detectors. It can beat the SQL over a broad range of frequencies (∼10 to 100 Hz in practice) by a factor h /hSQL ∼ [Special characters omitted.] WSQLcirc/Wc irc . Here Wcirc is the light power circulating in the interferometer arms and WSQL ≈ 800 kW is the circulating power required to beat the SQL at 100 Hz. If squeezed vacuum (with a power-squeeze factor e-2 R ) is injected into the interferometer's output port, the SQL can be beat with less laser power: h /h SQL ∼ [Special characters omitted.] WSQLcirc/Wc irce2R . For realistic parameters (e2 R ≈ 10 and Wcirc ≈ 800 kW), the SQL can be beat by a factor ∼3 from 10 to 100 Hz. By performing frequency-dependent homodyne detection on the output (using two kilometer-scale filter cavities), one can markedly improve the interferometer's sensitivity at frequencies above 100 Hz.
Chapter 4 is a contribution to the foundations for analyzing sources of gravitational waves. Specifically, it presents an analysis of the tidal work done on a self-gravitating body in an external tidal field. By examining the change in the mass-energy of the body as a result of the tidal field, it is shown that the work done is gauge invariant, while the body-tidal-field interaction energy contained within the body's local asymptotic rest frame is gauge dependent. This is analogous to Newtonian theory, where the interaction energy depends on the localization of the gravitational energy, but the work done on the body is independent of that localization.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ในเควสพัฒนาออกแบบทำงานได้ในรุ่นที่สาม interferometric คลื่นความโน้มถ่วงจับ (เช่นเลเซอร์ Interferometer คลื่นความโน้มถ่วงหอดูดาว LIGO), กลยุทธ์หนึ่งเป็นโมเมนตัมสัมพัทธ์หรือกระจกมวลทดสอบความเร็วในการตรวจสอบ แทนที่ตรวจสอบตำแหน่งของพวกเขา การออกแบบตรงไปตรงมามากที่สุดสำหรับ interferometer เมตรความเร็วที่สำเร็จนี้เป็นวิเคราะห์ในบทที่ 2 มันจะแสดงที่ในหลักการออกแบบนี้สามารถเอาชนะขีดจำกัดมาตรฐานควอนตัม (SQL) ตามจำนวน ขนาดใหญ่โดยมีช่วงความถี่กว้างโดย อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ เครื่องวัดความเร็วเฉพาะนี้ต้องพลังงานแสงอินพุตสูง exorbitantly
บทที่ 3 งานซับซ้อนมากขึ้นของเครื่องวัดความเร็ว ออกแบบใหม่นี้ต้องเจียมเนื้อเจียมตัวพลังงานที่ป้อนเข้า และเป็น ผู้ปฏิบัติทั้งหมดสำหรับตรวจจับรุ่นที่สาม มันสามารถชนะ SQL ช่วงกว้างของความถี่ (∼10 จะ 100 Hz ในทางปฏิบัติ) โดยตัว∼ h /hSQL [อักขระพิเศษที่ไม่ได้ใส่ได้] W SQLcirc /W c irc ที่นี่ Wcirc พลังงานแสงที่หมุนเวียนในแขน interferometer และ WSQL ≈ 800 กิโลวัตต์ พลังงานหมุนเวียนที่ต้องชนะ SQL ที่ 100 Hz ถ้าคั้นสูญญากาศ (มีพลังงานบีบปัจจัย R e 2) ฉีดลงในพอร์ตส่งออกของ interferometer SQL สามารถชนะ มีอำนาจน้อยกว่าเลเซอร์: ∼ SQL h /h [อักขระพิเศษละกัน] W SQLcirc /W c irc อี2R สำหรับพารามิเตอร์จริง (e2 R ≈ 10 และ Wcirc ≈ 800 กิโลวัตต์), SQL สามารถชนะ โดย ∼3 คูณ 10 ไป 100 Hz โดยดำเนินการตรวจหา homodyne ขึ้นอยู่กับความถี่ในการแสดงผล (ใช้สองกิโลเมตรขนาดกรองพัฒนาการ), หนึ่งสามารถปรับปรุงความไวของ interferometer ที่ความถี่ข้างต้น 100 Hz.
บทที่ 4 เป็นส่วนที่ทำให้รากฐานสำหรับการวิเคราะห์แหล่งที่มาของคลื่นความโน้มถ่วงได้ โดยเฉพาะ ได้นำเสนอการวิเคราะห์ของตัวเอง gravitating ในเขตหน้าภายนอกทำงานหน้า โดยตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงมวลพลังงานของร่างกายจากฟิลด์บ่า มันแสดงให้เห็นว่า งานที่ทำเป็นวัดบล็อก พลังงานโต้ตอบของร่างกายบ่าฟิลด์ที่อยู่ภายในกรอบของร่างกายเหลือเฉพาะ asymptotic เป็น วัดขึ้น คล้ายคลึงกับทฤษฎีทฤษฎี ที่พลังงานโต้ตอบขึ้นอยู่กับการแปลของความโน้มถ่วงพลังงาน แต่ร่างกายทำงานเป็นอิสระแปลว่าอยู่

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในการแสวงหาการพัฒนาออกแบบที่ทำงานได้สำหรับรุ่นที่สามอินเทอร์ตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง (เช่นเลเซอร์อินเตอร์คลื่นความโน้มถ่วงหอคอย LIGO) กลยุทธ์หนึ่งคือการตรวจสอบโมเมนตัมญาติหรือความเร็วของกระจกทดสอบมวลมากกว่าการตรวจสอบของพวกเขา ตำแหน่งสัมพัทธ์ การออกแบบที่ตรงไปตรงมามากที่สุดสำหรับ interferometer ความเร็วเมตรที่สำเร็จนี้มีการวิเคราะห์ในบทที่ 2 มันแสดงให้เห็นว่าในหลักการการออกแบบนี้สามารถเอาชนะขีด จำกัด ของควอนตัมมาตรฐาน (SQL) โดยจำนวนมากโดยพลกว่าหลากหลายพลของความถี่ แต่ในทางปฏิบัติเมตรความเร็วที่เฉพาะเจาะจงนี้ต้องนำเข้าสูงหูฉี่พลังงานแสง
บทที่ 3 เสนอเป็นรุ่นที่ซับซ้อนมากขึ้นของเครื่องวัดความเร็ว การออกแบบใหม่นี้ต้องใช้พลังงานป้อนข้อมูลที่เจียมเนื้อเจียมตัวและดูเหมือนจะเป็นผู้สมัครที่ปฏิบัติอย่างเต็มที่สำหรับการตรวจจับรุ่นที่สาม มันสามารถเอาชนะ SQL ช่วงกว้างของความถี่ (~ 10-100 เฮิรตซ์ในทางปฏิบัติ) โดยปัจจัยชั่วโมง / hSQL ~ [อักขระพิเศษละเว้น.] WSQLcirc/ Wคไออาร์ซี . ที่นี่ Wcirc เป็นพลังงานแสงที่หมุนเวียนอยู่ในอ้อมแขน interferometer และ WSQL ≈ 800 กิโลวัตต์เป็นพลังงานหมุนเวียนที่จำเป็นที่จะต้องเอาชนะ SQL ที่ 100 Hz หากสูญญากาศบีบ (มีปัจจัยอำนาจบีบ E-2 R) ฉีดเข้าไปในพอร์ตการส่งออก interferometer ของ SQL ที่สามารถเอาชนะด้วยกำลังแสงเลเซอร์น้อย: ชั่วโมง / ชม. SQL ~ [อักขระพิเศษละเว้น.] WSQLcirc/ Wคไออาร์ซีe- 2R . สำหรับพารามิเตอร์จริง (e2 R ≈ 10 Wcirc ≈ 800 กิโลวัตต์), SQL สามารถเอาชนะโดยปัจจัย ~ 3 10-100 Hz โดยดำเนินการตรวจสอบ homodyne ความถี่ขึ้นอยู่กับการส่งออก (โดยใช้สองกิโลเมตรขนาดโพรงกรอง) ซึ่งเป็นหนึ่งในความโดดเด่นสามารถปรับปรุงความไวของ interferometer ที่ความถี่สูงกว่า 100 Hz
บทที่ 4 คือการมีส่วนร่วมในการวางรากฐานสำหรับการวิเคราะห์แหล่งที่มาของคลื่นแรงโน้มถ่วง โดยเฉพาะมันนำเสนอการวิเคราะห์การทำงานของคลื่นทำในร่างกายตัวเอง gravitating ในเขตน้ำขึ้นน้ำลงภายนอก โดยการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในมวลพลังงานของร่างกายเป็นผลมาจากเขตน้ำขึ้นน้ำลงก็จะแสดงให้เห็นว่างานที่ทำคือการวัดความคงที่ในขณะที่การมีปฏิสัมพันธ์พลังงานร่างกายคลื่นสนามที่บรรจุอยู่ภายในกรอบที่เหลือซีมโทติของร่างกายในท้องถิ่นเป็นมาตรวัด ขึ้นอยู่กับ นี้จะคล้ายคลึงกับทฤษฎีของนิวตันที่พลังงานปฏิสัมพันธ์ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของพลังงานแรงโน้มถ่วง แต่งานที่ทำในร่างกายมีความเป็นอิสระของการแปลว่า

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ในการแสวงหาเพื่อพัฒนาออกแบบสายรุ่นที่สามเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง Interferometric ( เช่นเลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์คลื่นความโน้มถ่วงหอเดียว ) , กลยุทธ์หนึ่งคือการตรวจสอบเทียบกับโมเมนตัมหรือความเร็วของการทดสอบมวลกระจก แทนที่จะตรวจสอบตำแหน่งสัมพัทธ์ของพวกเขาการออกแบบที่ตรงไปตรงมามากที่สุดสำหรับความเร็วเมตรอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ที่สำเร็จนี้ได้วิเคราะห์ในบทที่ 2 มันแสดงให้เห็นว่าหลักการในการออกแบบนี้สามารถเอาชนะขีดจำกัดควอนตัมมาตรฐาน ( SQL ) โดยมีปริมาณมากกว่าช่วงโดยพลพลกว้างของความถี่ อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ เครื่องวัด ความเร็วที่เฉพาะเจาะจงนี้ต้องสูงมากครับใส่แสงพลังงาน
บทที่ 3 เสนอรุ่นที่ซับซ้อนมากขึ้นของความเร็วเมตร การออกแบบใหม่นี้ต้องเจียมเนื้อเจียมตัว สัญญาณ และปรากฏเป็นผู้สมัครปฏิบัติอย่างเต็มที่สำหรับตรวจจับรุ่น . มันสามารถเอาชนะ SQL ผ่านช่วงกว้างของความถี่ ( ∼ 10 ถึง 100 Hz ในการปฏิบัติ ) โดยปัจจัย H / hsql ∼ [ อักขระพิเศษละเว้นได้] < math > < F > < อ่าน > < RCD > w < sup > SQL < / sup > < > < > inf RM RM ภาษาไทย < / > < / / > w < inf inf > < ) > C IRC < / RM / INF / > < > < > < > < / ราด แอส / F > < / math > ที่นี่ wcirc เป็นพลังงานแสงที่หมุนเวียนในอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์แขนและ wsql ≈ 800 กิโลวัตต์เป็นหมุนเวียนพลังงานที่จำเป็นในการเอาชนะ SQL ที่ 100 Hz . ถ้าบีบสิว ( ด้วยอำนาจปัจจัยบีบ e-2 R ) จะถูกฉีดเข้าไปในพอร์ตของอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ออก ,SQL สามารถเอาชนะด้วยพลังเลเซอร์น้อย : H / H SQL ∼ [ อักขระพิเศษละเว้น ] < math > < F > < อ่าน > < RCD > w < sup > SQL < / sup > < > < > inf RM RM ภาษาไทย < / > < / / > w < inf inf > < ) > C IRC < / RM / INF > < > e < sup > 2R < / sup > < / RCD > < / RAD > < / F > < / math > พารามิเตอร์สำหรับมีเหตุผล ( E2 R ≈ 10 และ wcirc ≈ 800 กิโลวัตต์ ) , SQL สามารถเอาชนะโดย∼ตัวประกอบที่ 3 จาก 10 เป็น 100 Hz .แสดงความถี่ขึ้นอยู่กับ homodyne ตรวจจับบนออก ( ใช้สองกิโลเมตร ทำหน้าที่กรองขนาด ) , หนึ่งเด่นชัดสามารถปรับปรุงความไวของอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ที่ความถี่สูงกว่า 100 Hz .
บทที่ 4 คือ บริจาคให้มูลนิธิเพื่อวิเคราะห์แหล่งที่มาของคลื่นความโน้มถ่วง . โดยเฉพาะแสดงการวิเคราะห์การทำงานโดยทำในตนเอง gravitating ร่างกายในเขตน้ำขึ้นน้ำลงภายนอก โดยการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในมวลพลังงานของร่างกายเป็นผลมาจากเขตน้ำขึ้นน้ำลง พบว่าทำงานเป็นมาตรวัดไม่เปลี่ยนแปลง ในขณะที่ร่างกายของน้ำขึ้นน้ำลงสนามปฏิสัมพันธ์พลังงานที่มีอยู่ภายในร่างกายท้องถิ่นเฉลี่ยเหลือกรอบมาตรวัด ขึ้นอยู่กับนี้จะคล้ายคลึงกับทฤษฎีของนิวตันที่ปฏิสัมพันธ์พลังงานขึ้นอยู่กับการจำกัดพลังงานแรงโน้มถ่วง แต่ทำงานในร่างกายเป็นอิสระของท้องถิ่น