在真空Robertson-Walker时空中传播的高频引力波及其能量动量赝张量
发布时间：2021-01-13 11:17
目前有许多文献在不同的宇宙模型中和在各种场和物质的作用下研究了高频引力波通过弯曲背景宇宙的物理行为。而对于真空Robertson-Walker （R-W）时空中的高频引力波的物理行为的研究不多,特别是对这种情况下高频引力波的动力学反作用的研究更少。因此,本文对通过真空R-W宇宙中的高频引力波的物理行为做了研究。本文对Einstein引力理论作了简要的回顾,并介绍了引力辐射理论。其中重点介绍了当前高频引力波的理论研究。然后较详细的介绍了引力波探测的历史和现今几种激光干涉引力波探测装置,并介绍了一些探测高频引力波的实验研究。本文从Einstein场方程出发,考虑度规的二阶扰动后改写真空Einstein场方程,并把Einstein张量对度规的二阶扰动作为一种新的弯曲时空的“源”后研究了高频引力波在背景时空为真空R-W时空中的传播和能量动量赝张量。通过定义高频引力波的能量动量赝张量为爱因斯坦张量关于度规的二阶扰动在几个波长的范围内作Brill-Hartle平均的平均值,发现这种定义下高频引力波的能量密度是正定的,并且与引力场能量动量赝张量的Landau-Lifshitz表述在几个波长范围内做相...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高温超导引力波激光器的结构
图 2.2 弯曲的高温超导激光器Fig. 2.2 Curved HTSC GASER西班牙天文及天体物理学家 Miguel Portilla 提出，电磁波照射一个多层绝缘胶片，可以产生高频引力波[31]。当平面单色电磁波照射到一片浸入均匀介质的绝缘体时，如何提高产生的高频引力波的振幅，Portilla 进行了研究，一个横向的静态强磁场是必要的，并利用了一个真空室使得均匀介质的折射率非常接近于 1。他发现，出射引力波的振幅可以调节，从而为高频引力波产生器的设计提供了一条思路。著名物理学家莫斯科大学的 Valentin N. Rudenko 研究过引力赫兹实验，认为微型的爆炸可以产生引力脉冲[32]。激光控制核聚变也可以产生高频引力波[33]。Glen A. Robertson 也进行了实验室利用超导体产生高频引力波的研究。他认为，超导体中库伯对加速度的快速变化是产生高频引力波的机制。进而，他提出了一个模型，可以产生高能量的高频引力波。Robert M. L. Baker 提出，利用微观纳米仪器阵列可以产生高频引力波[34]。质
出探测高频引力波的各种方案。意的是，自上个世纪九十年代以来，无论是理论研究宙的遗迹引力波（relic gravitational waves） 的存在，（Hubble频率）到1110 Hz 的广阔范围。而且在810 Hz 到对数能谱的峰值区。按照比较乐观的估计，其度规扰3010 （如精质暴涨宇宙模型等）。而即使按照保守的估1 3210 左右，这就为用微波谐振方案探测上述引力波提在微波频带引力波探测方案主要有双球形腔的差频谐行阶段）、环形波导方案（英国，已处于运行阶段）、中国）三种(这些探测实验方案均为用新型的电磁谐振力波，目前两种方案已有实验装置投入使用，并取得案是由意大利科学家Andrea Chincarini和Gianluca Ge微波的高频引力波探测器。如下图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国科学技术协会的贺信[J]. 水力发电学报. 1986(01)
[2]广义相对论中的能量动量守恒定律[J]. 段一士,张敬业. 物理学报. 1963(11)
硕士论文
[1]De sitter弯曲时空中遗迹引力波及其能量动量赝张量的表述和正定性问题[D]. 张显洪.重庆大学 2006
[2]双极化态高斯束对高频遗迹引力波在一高斯型静磁场背景中的谐振响应以及相应的量子估算[D]. 杨楠.重庆大学 2005
本文编号：2974777
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高温超导引力波激光器的结构
图 2.2 弯曲的高温超导激光器Fig. 2.2 Curved HTSC GASER西班牙天文及天体物理学家 Miguel Portilla 提出，电磁波照射一个多层绝缘胶片，可以产生高频引力波[31]。当平面单色电磁波照射到一片浸入均匀介质的绝缘体时，如何提高产生的高频引力波的振幅，Portilla 进行了研究，一个横向的静态强磁场是必要的，并利用了一个真空室使得均匀介质的折射率非常接近于 1。他发现，出射引力波的振幅可以调节，从而为高频引力波产生器的设计提供了一条思路。著名物理学家莫斯科大学的 Valentin N. Rudenko 研究过引力赫兹实验，认为微型的爆炸可以产生引力脉冲[32]。激光控制核聚变也可以产生高频引力波[33]。Glen A. Robertson 也进行了实验室利用超导体产生高频引力波的研究。他认为，超导体中库伯对加速度的快速变化是产生高频引力波的机制。进而，他提出了一个模型，可以产生高能量的高频引力波。Robert M. L. Baker 提出，利用微观纳米仪器阵列可以产生高频引力波[34]。质
出探测高频引力波的各种方案。意的是，自上个世纪九十年代以来，无论是理论研究宙的遗迹引力波（relic gravitational waves） 的存在，（Hubble频率）到1110 Hz 的广阔范围。而且在810 Hz 到对数能谱的峰值区。按照比较乐观的估计，其度规扰3010 （如精质暴涨宇宙模型等）。而即使按照保守的估1 3210 左右，这就为用微波谐振方案探测上述引力波提在微波频带引力波探测方案主要有双球形腔的差频谐行阶段）、环形波导方案（英国，已处于运行阶段）、中国）三种(这些探测实验方案均为用新型的电磁谐振力波，目前两种方案已有实验装置投入使用，并取得案是由意大利科学家Andrea Chincarini和Gianluca Ge微波的高频引力波探测器。如下图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国科学技术协会的贺信[J]. 水力发电学报. 1986(01)
[2]广义相对论中的能量动量守恒定律[J]. 段一士,张敬业. 物理学报. 1963(11)
硕士论文
[1]De sitter弯曲时空中遗迹引力波及其能量动量赝张量的表述和正定性问题[D]. 张显洪.重庆大学 2006
[2]双极化态高斯束对高频遗迹引力波在一高斯型静磁场背景中的谐振响应以及相应的量子估算[D]. 杨楠.重庆大学 2005
本文编号：2974777
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