利用两根旋转杆在赫兹频段动态引力激发结构共振
仪器与探测器
2023-01-06 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
随着新的雄心勃勃的引力波（GW）观测台的规划，动态引力的全控实验室实验变得越来越重要。此类新实验可提供对潜在动态效应（如引力屏蔽或能量流）的新见解，并可能有助于揭开仍笼罩引力的谜团。在此我们展示一个基于实验室的发射-探测实验，使用两根旋转杆作为发射器，以及一个 42 Hz、高 Q 值弯曲梁谐振器作为探测器。利用高精度相位控制同步旋转杆，产生动态引力场，激发弯曲运动，振幅高达 100 nm/s 或 370 pm，是热噪声的 500 倍。双发射器设计使得研究不同配置成为可能。探测器运动使用三个商用干涉仪进行光学测量。声学、机械和电气隔离、温度稳定环境以及锁相检测是该装置的核心要素。探测器的动载荷响应基于牛顿引力定律通过离散体积积分进行数值计算，在振幅和相位上均显示测量与理论高度一致。近场引力能量传输比 GW 分析预期高 10 倍。
引用
@article{arxiv.2301.01644,
title = {Dynamic gravitational excitation of structural resonances in the hertz regime using two rotating bars},
author = {Tobias Brack and Jonas Fankhauser and Bernhard Zybach and Fadoua Balabdaoui and Stefan Blunier and Stephan Kaufmann and Francesco Palmegiano and Donat Scheiwiller and Jean-Claude Tomasina and Jürg Dual},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.01644},
year = {2023}
}