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广义相对论与量子宇宙学

arXiv:2409.00927 (gr-qc)
[提交于 2024年9月2日 ]

标题: 空间引力波探测:进展与展望

标题: Space gravitational wave detection: Progress and outlook

Authors:Wei-Tou Ni
摘要: 基于空间的引力波探测是根据从引力理论推导出的天体力学方程,来探测由引力波引起的航天器/天体之间距离变化和/或状态变化的方法。 基本方法是利用电磁波(包括无线电波、微波、光波、X射线、伽马射线等)进行多普勒跟踪,并与收发两端的稳定频率标准(源)进行比较。 具体例子包括微波多普勒跟踪、光学钟引力波探测、原子干涉引力波探测以及激光干涉引力波探测。 如果两端的频率源不够稳定,则需要基于多普勒跟踪组合的广义双路径迈克尔逊干涉仪。 目前,正在建设或规划的主要空间引力波探测器主要是激光干涉仪,涵盖中频(0.1-10 Hz)和低频(毫赫兹 0.1-100 mHz 和微赫兹 0.1-100 {\mu }Hz)引力波探测频段。 本文综述了这些引力波探测方法的现状和前景。
摘要: Space-based gravitational wave detection is based on the astrodynamical equations derived from gravitational theory to detect changes in distance between spacecraft/celestial bodies and/or their state changes caused by gravitational waves. The fundamental method involves using electromagnetic waves (including radio waves, microwaves, light waves, X-rays, gamma rays, etc.) for Doppler tracking and comparing to the stable frequency standards (sources) at both the transmitting and receiving ends. Examples include microwave Doppler tracking, optical clock gravitational wave detection, atom interferometry gravitational wave detection, and laser interferometry gravitational wave detection. If the frequency sources at both ends are not sufficiently stable, a generalized dual-path Michelson interferometer based on Doppler tracking combinations is needed. Currently, the main space-based gravitational wave detectors under construction or planning are laser interferometers, which cover medium frequency (0.1-10 Hz) and low-frequency (millihertz 0.1-100 mHz and microhertz 0.1-100 {\mu}Hz) gravitational wave detection bands. This article reviews the current status and prospects of these gravitational wave detection methods.
评论: 101页,31幅图,11张表格。这是一篇在ChatGPT和百度的帮助下,从中文文章Ni W-T. 的《空间引力波探测:进展与展望》(《中国科学:物理学 力学 天文学》,2024年,54卷,第270402期,doi: 10.1360/SSPMA-2024-0186,开放获取)快速翻译的英文版本。
主题: 广义相对论与量子宇宙学 (gr-qc) ; 天体物理学的仪器与方法 (astro-ph.IM); 仪器与探测器 (physics.ins-det)
引用方式: arXiv:2409.00927 [gr-qc]
  (或者 arXiv:2409.00927v1 [gr-qc] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2409.00927
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

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来自: Wei-Tou Ni [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2024 年 9 月 2 日 03:47:50 UTC (4,146 KB)
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