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激光干涉引力波探测器中一般引力扰动的固有时可观测量

高能物理 - 唯象学 2025-07-04 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们在基于激光干涉的引力波探测器中,给出了任意一般引力扰动 hμνh_{\mu\nu}(\textit{不一定}由引力波产生)的显式规范不变可观测量,将该特征识别为分束器观察者在两个事件之间经历的固有时:光子通过分束器的时刻,以及光子经过干涉臂传播并从远端反射镜反射后返回分束器的时刻。我们的形式体系适用于简单的迈克尔逊干涉仪,并可推广到更先进的 setups。我们证明平面引力波的固有时可观测量等价于引力波社区常用的探测器应变,尽管现在该通用框架可以轻松推广到其他类型的信号,如暗物质团块或量子引力引起的时空涨落。我们提供了一个计算线性化引力中一般度规扰动固有时可观测量简单方法,并明确证明它在扰动的微分同胚变换下保持不变,正如任何物理可观测量应该的那样。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.03363,
  title  = {Proper Time Observables of General Gravitational Perturbations in Laser Interferometry-based Gravitational Wave Detectors},
  author = {Vincent S. H. Lee and Kathryn M. Zurek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.03363},
  year   = {2025}
}

备注

8 pages, 1 figure, v2: updated to match journal version, conclusions unchanged