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弹性棒和弹性旋转环作为引力波探测器

广义相对论与量子宇宙学 2025-02-28 v2 经典物理

摘要

考虑了棒和旋转环在遇见引力波时的线性相对论弹性方程。对于棒的情况,方程化为带适当边界条件的波动方程。利用傅里叶变换,求得共振频率并给出显式的分布解,分别针对加极和横极 polarization 的引力波。对于旋转环的情况,方程为带周期边界条件的耦合波动方程。利用傅里叶级数展开,将波动方程组转化为关于傅里叶系数的常微分方程组,然后通过傅里叶变换求解。求得共振频率,包括慢速旋转环的简单近似表达式,并给出非旋转环情况下的显式分布解。有趣的是,能够通过调整旋转环的角速度来调谐共振频率。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.07547,
  title  = {Elastic rods and elastic spinning rings as gravitational wave detectors},
  author = {José Natário and Amol Sasane and Rodrigo Vicente},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.07547},
  year   = {2025}
}

备注

31 pages, 1 figure