stringtranslate.com

Институт гравитационной физики Макса Планка

Институт гравитационной физики Макса Планка ( Институт Альберта Эйнштейна ) — институт Макса Планка, исследования которого направлены на изучение теории относительности Эйнштейна и не только: математики , квантовой гравитации , астрофизической теории относительности и гравитационно-волновой астрономии . Институт был основан в 1995 году и расположен в Потсдамском научном парке в Гольме, Потсдаме и в Ганновере , где он тесно сотрудничает с Ганноверским университетом Лейбница . И Потсдамская, и Ганноверская части института состоят из трех исследовательских отделов и имеют ряд независимых исследовательских групп.

Институт проводит фундаментальные исследования в области математики, анализа данных , астрофизики и теоретической физики , а также исследования в области лазерной физики , вакуумной техники, виброизоляции , классической и квантовой оптики .

Когда научное сотрудничество LIGO объявило о первом обнаружении гравитационных волн , исследователи института занимались моделированием, обнаружением, анализом и характеристикой сигналов. Институт участвует в ряде коллабораций и проектов: является основным партнером по детектору гравитационных волн GEO600 ; Ученые института разрабатывают волновые модели, которые применяются в детекторах гравитационных волн для обнаружения и характеристики гравитационных волн . Они разрабатывают детекторную технологию, а также анализируют данные детекторов научного сотрудничества LIGO , Virgo и KAGRA . Они также играют ведущую роль в планировании и подготовке космического детектора LISA (планируемая дата запуска: 2034 год) и участвуют в разработке третьего поколения наземных детекторов гравитационных волн ( Einstein Telescope , Cosmic Explorer ). Институт также является крупным игроком в проектах Einstein@Home и PyCBC .

Front of and entrance to the Max Planck Institute for Gravitational Physics in Potsdam-Golm. A large red letter-E sculpture is next to the entrance.
Институт гравитационной физики Макса Планка в Потсдам-Гольме.
Street leading to the red entrance of the Max Planck Institute for Gravitational Physics in Hannover. The building is partly hidden behind trees next to the street.
Институт гравитационной физики Макса Планка в Ганновере.

С 1998 по 2015 год институт издавал в открытом доступе обзорный журнал Living Reviews in Relativity . [1]

История

Недавно основанный институт начал свою работу в апреле 1995 года и с 1999 года находится в Потсдам-Гольме. [2]

В 2002 году институт открыл филиал в Университете Ганновера , специализирующийся на анализе данных , разработке и эксплуатации детекторов гравитационных волн на Земле и в космосе. Ганноверский институт возник на базе Института физики атома и молекул (AMP) Ганноверского университета, основанного в 1979 году физическим факультетом.

Исследовать

Научно-исследовательская деятельность института сосредоточена в области общей теории относительности . Он охватывает теоретическую и экспериментальную физику гравитации , квантовую гравитацию , мультимедиа-астрономию и космологию . Институт уделяет большое внимание исследованиям гравитационно-волновой астрономии : пять из шести кафедр работают над различными аспектами этой области исследований. Центральными темами исследований являются:

Все эти усилия позволяют создать новый вид астрономии , который начался с первого прямого обнаружения гравитационных волн на Земле.

Ученые института также работают над объединением фундаментальных теорий физикиобщей теории относительности и квантовой механики — в теорию квантовой гравитации .

Отделы

Директора

Независимые исследовательские группы

Постоянные независимые исследовательские группы

Независимые исследовательские группы

Партнерские группы Макса Планка

Партнерские группы Макса Планка проводят исследования в областях, пересекающихся с областями бывшего принимающего института Макса Планка. Они созданы для поддержки молодых ученых, возвращающихся на родину после исследовательской работы в Институте Макса Планка. [17]

Институт гравитационной физики Макса Планка имеет две партнерские группы Макса Планка: [18] [19]

Совместные проекты

Продвинутый LIGO и продвинутая Дева

В AEI Hannover и AEI Potsdam есть две группы научного сотрудничества LIGO, занимающиеся теорией и анализом данных детекторов LIGO и Virgo . [20] [21] В AEI Ганновере также есть группа GEO, занимающаяся различными экспериментальными темами. [22] Исследователи AEI в Потсдаме и Ганновере анализируют данные LIGO и Virgo. Они также разрабатывают предсказания гравитационно-волновых сигналов, используемых для поиска слияний черных дыр и нейтронных звезд, и их интерпретацию.

AEI Hannover является учреждением-партнером в расширенном проекте LIGO и предоставило предварительно стабилизированную лазерную систему [23] [24] [25] для усовершенствованных детекторов LIGO в Хэнфорде и Ливингстоне. Исследователи АЭИ помогают в вводе в эксплуатацию и эксплуатации современных интерферометров LIGO.

В начале 2018 года исследователи из AEI Hannover разработали, построили и помогли установить источник сжатого света в детекторе гравитационных волн Advanced Virgo . [26] Во время третьего совместного наблюдения детекторов гравитационных волн это снизило квантово-механический фоновый шум примерно на треть, увеличив ожидаемую скорость обнаружения слияний двойных нейтронных звезд до 26%. [27] [28]

Эйнштейн Телескоп

Исследователи из AEI вносят вклад в планирование, разработку и научное обоснование [29] телескопа Эйнштейна (ET), детектора гравитационных волн третьего поколения в Европе. Сопредседателем руководящего комитета ET является AEI в Ганновере [30] , а лазерная технология для прототипа ET в Маастрихте будет разрабатываться в AEI в Ганновере. [31] Исследователи AEI Potsdam вносят вклад в разработку моделей формы волны для детекторов гравитационных волн третьего поколения, таких как телескоп Эйнштейна. [32]

ГЕО600

Детектор гравитационных волн GEO600 к югу от Ганновера был спроектирован и эксплуатируется учеными из Института гравитационной физики Макса Планка и Ганноверского университета Лейбница вместе с партнерами в Соединенном Королевстве. [33]

ЛИЗА Следопыт

LISA Pathfinder — испытательная миссия ЕКА для космической антенны лазерного интерферометра (LISA). Он продемонстрировал ключевые технологии обнаружения гравитационных волн в космосе. Институт гравитационной физики Макса Планка в Ганновере и Институт гравитационной физики при Университете Лейбница в Ганновере отвечали за и координировали вклад Германии в миссию. [34]

На этапе операций исследователи Макса Планка и Университета Лейбница в Ганновере участвовали в анализе данных миссии. [35] Они также сыграли ведущую роль в разработке программного обеспечения для анализа LTPDA, набора инструментов MATLAB . [36] Ученый АЕИ принял участие в сменах миссии в ESOC .

ЛИЗА

Космическая гравитационно-волновая обсерватория LISA разрабатывается под руководством ЕКА в сотрудничестве с научным консорциумом. [37] Консорциум LISA возглавляет директор AEI Карстен Данцманн. [37] В AEI Hannover и AEI Potsdam существуют группы консорциума LISA. [38] В AEI Ганновере есть большие лаборатории для экспериментов по лазерной интерферометрии LISA . [39]

Продолжение GRACE

GRACE-FO — это спутниковая геодезическая миссия, которая проводит детальные измерения гравитационного поля Земли, а также его временных и пространственных изменений посредством интерферометрических измерений расстояний между двумя спутниками. Лазерный интерферометр, используемый для этой цели, является результатом сотрудничества НАСА и немецких партнеров при участии Германии во главе с AEI. Концепция прибора, его прототипы и технические характеристики были разработаны в АЭИ. Исследователи AEI участвовали в разработке и тестировании летной аппаратуры. [40]

Высшая программа

Институт участвует в двух Международных исследовательских школах Макса Планка (IMPRS). Такие исследовательские школы представляют собой программы последипломного образования, проводимые Институтами Макса Планка в партнерстве с местными университетами и предлагающие степень доктора философии. степень. IMPRS по математическим и физическим аспектам гравитации, космологии и квантовой теории поля сотрудничает с Институтом математики Потсдамского университета , Институтом физики Университета Гумбольдта , ИИТ Бомбея , Математическим институтом Ченнаи и Институтом теоретической физики Китая . Академия наук [41]

IMPRS по гравитационно-волновой астрономии проводится в двух сотрудничающих отделениях: одном в Ганновере и одном в Потсдам-Гольме. Ганноверский филиал сотрудничает с Ганноверским университетом Лейбница и Laser Zentrum Hannover eV. [42] Партнерами Потсдамского филиала являются Университет Гумбольдта , Потсдамский университет и Институт астрофизики Лейбница . [43] Он сотрудничает с IMPRS по математическим и физическим аспектам гравитации, космологии и квантовой теории поля (также в AEI Potsdam), магистерской программой по астрофизике в Потсдамском университете , Астрофизической сетью Потсдама, Институтом теоретических исследований Юкавы. Физика в Киотском университете и Университете Мэриленда . [44]

Весенняя школа Юргена Элерса

Институт предлагает ежегодную двухнедельную весеннюю школу для 40 иностранных студентов, изучающих математику и физику . [45] Каждый год лекции, упражнения и дискуссии охватывают различные темы исследовательской деятельности института. Лекции проводят научные сотрудники института.

Весенняя школа Юргена Элерса была основана в 2000 году и названа в честь директора-основателя института Юргена Элерса .

Информационно-пропагандистская деятельность

Публичные мероприятия

Информационно-пропагандистская деятельность института включает дни открытых дверей в AEI Potsdam и у детектора гравитационных волн GEO600 , участие в Girl's Days и Future Days, научно-популярные доклады исследователей, [46] участие в «November der Wissenschaft» в Ганновере, [47] экскурсии по институтам, включая избранные лаборатории и компьютерные кластеры, а также программа посещений и презентаций исследователей в средних школах. [48]

Эйнштейн Онлайн

Институт управляет научно-популярным веб-порталом Einstein Online, [49] который представляет собой гипертекстовую сеть с вводными и углубленными статьями о теории относительности Эйнштейна и ее последствиях.

Журналист в резиденции

С 2018 года институт предлагает научным журналистам программу «Журналисты-резиденты». Цель — улучшить общение между журналистами и учеными, а также обеспечить более глубокое понимание исследований института. [50]

Эйнштейн@Дома

Институт вместе с Университетом Висконсина-Милуоки является одним из двух принимающих учреждений проекта распределенных добровольных вычислений Einstein@Home . [51] Einstein@Home объединяет вычислительное время на компьютерах добровольцев для поиска сигналов от вращающихся нейтронных звезд в данных детекторов гравитационных волн LIGO , больших радиотелескопов и космического гамма-телескопа Ферми .

Рекомендации

  1. ^ «Три журнала открытого доступа переезжают в Springer» . www.aei.mpg.de. ​Проверено 17 сентября 2020 г.
  2. ^ «История». www.aei.mpg.de. ​Проверено 17 сентября 2020 г.
  3. ^ «Астрофизическая и космологическая теория относительности». www.aei.mpg.de. ​Проверено 17 сентября 2020 г.
  4. ^ "Вычислительная релятивистская астрофизика". www.aei.mpg.de. ​Проверено 17 сентября 2020 г.
  5. ^ «Квантовая гравитация и единые теории». www.aei.mpg.de. ​Проверено 17 сентября 2020 г.
  6. ^ «Лазерная интерферометрия и гравитационно-волновая астрономия». www.aei.mpg.de. ​Проверено 17 сентября 2020 г.
  7. ^ «Наблюдательная относительность и космология». www.aei.mpg.de. ​Проверено 17 сентября 2020 г.
  8. ^ «Прецизионная интерферометрия и фундаментальные взаимодействия». www.aei.mpg.de. ​Проверено 15 сентября 2022 г.
  9. ^ аб «Менеджмент». www.aei.mpg.de. ​Проверено 12 января 2023 г.
  10. ^ «Профессор Гвидо Мюллер назначен новым директором» . www.aei.mpg.de. ​Проверено 15 сентября 2022 г.
  11. ^ «Геометрия и гравитация». www.aei.mpg.de. ​Проверено 30 апреля 2024 г.
  12. ^ «В поисках непрерывных гравитационных волн». www.aei.mpg.de. ​Проверено 17 сентября 2020 г.
  13. ^ «Наблюдения за двоичными слияниями и численная теория относительности». www.aei.mpg.de. ​Проверено 17 сентября 2020 г.
  14. ^ «Исключительная квантовая гравитация». www.aei.mpg.de. ​Проверено 12 декабря 2023 г.
  15. ^ «Историческая эпистемология окончательной теоретической программы». www.aei.mpg.de. ​Проверено 17 сентября 2020 г.
  16. ^ "Мультимессенджерная астрофизика компактных двойных систем". www.aei.mpg.de. ​Проверено 15 сентября 2022 г.
  17. ^ «Международные партнерские группы». www.mpg.de. ​Проверено 17 сентября 2020 г.
  18. ^ "Партнерские группы Макса Планка" . www.aei.mpg.de. ​Проверено 12 декабря 2023 г.
  19. ^ "Партнергруппы". www.mpg.de (на немецком языке) . Проверено 17 сентября 2020 г.
  20. ^ "Справочник научного сотрудничества LIGO" . roster.ligo.org . Проверено 17 сентября 2020 г.
  21. ^ "Справочник научного сотрудничества LIGO" . roster.ligo.org . Проверено 17 сентября 2020 г.
  22. ^ "Справочник научного сотрудничества LIGO" . roster.ligo.org . Проверено 17 сентября 2020 г.
  23. ^ "АЛИГО PSL" . Проверено 18 сентября 2020 г.
  24. ^ «Ценный груз в открытом море». www.aei.mpg.de. ​Проверено 17 сентября 2020 г.
  25. ^ «Еще один мощный лазер для охотников за волнами» . www.aei.mpg.de. ​Проверено 17 сентября 2020 г.
  26. ^ «Передовая технология из Ганновера для детектора гравитационных волн Virgo в Италии». www.aei.mpg.de. ​Проверено 17 сентября 2020 г.
  27. ^ Virgo Collaboration; Acernese, F.; Agathos, M.; Aiello, L.; Allocca, A.; Amato, A.; Ansoldi, S.; Antier, S.; Arène, M.; Arnaud, N.; Ascenzi, S. (2019-12-05). "Increasing the Astrophysical Reach of the Advanced Virgo Detector via the Application of Squeezed Vacuum States of Light". Physical Review Letters. 123 (23): 231108. doi:10.1103/PhysRevLett.123.231108. hdl:11585/709335.
  28. ^ "Squeezed light success at Virgo". www.aei.mpg.de. Retrieved 2020-09-17.
  29. ^ "The future of gravitational-wave astronomy". www.aei.mpg.de. Retrieved 2020-09-17.
  30. ^ "ET steering committee". www.et-gw.eu. Retrieved 2020-09-17.
  31. ^ "The Federal Ministry of Education and Research supports the development of the Einstein Telescope". www.aei.mpg.de. Retrieved 2020-09-17.
  32. ^ "Gravitational-wave astronomy and particle physics – combining the best from two worlds for future discoveries". www.aei.mpg.de. Retrieved 2020-09-18.
  33. ^ "Home". www.geo600.org. Retrieved 2020-09-17.
  34. ^ "LISA Pathfinder – the quietest place in space". www.aei.mpg.de. Retrieved 2020-09-17.
  35. ^ "LISA Pathfinder exceeds expectations". www.aei.mpg.de. Retrieved 2020-09-17.
  36. ^ "home | LTPDA". www.elisascience.org. Retrieved 2020-09-17.
  37. ^ a b "LISA Consortium | Lisamission.org". www.lisamission.org. Retrieved 2020-09-17.
  38. ^ "Group list (A-Z) | Lisamission.org". www.lisamission.org. Retrieved 2020-09-17.
  39. ^ "Lab Experiments for Space Interferometry". www.aei.mpg.de. Retrieved 2020-09-17.
  40. ^ "New laser instrument onboard GRACE-Follow-On measures Earth's gravity field with high precision". www.aei.mpg.de. Retrieved 2020-09-17.
  41. ^ "Partners". www.imprs-gcq.aei.mpg.de. Retrieved 2020-06-03.
  42. ^ "Collaborators". imprs-gw.aei.mpg.de. Retrieved 2020-06-03.
  43. ^ "Research Groups". imprs-gw.aei.mpg.de. Retrieved 2020-10-06.
  44. ^ "Partners". imprs-gw.aei.mpg.de. Retrieved 2020-06-03.
  45. ^ "Jürgen Ehlers Spring School". Retrieved 2020-09-17.
  46. ^ "Public events". www.aei.mpg.de. Retrieved 2020-09-17.
  47. ^ "November of Science 2018". www.aei.mpg.de. Retrieved 2020-09-17.
  48. ^ "Einstein macht Schule". www.aei.mpg.de. Retrieved 2020-09-17.
  49. ^ "Legal notice / Provider Identification « Einstein-Online". Retrieved 2020-09-17.
  50. ^ "Journalist in Residence". www.aei.mpg.de. Retrieved 2020-09-17.
  51. ^ "Imprint / Provider Identification | Einstein@Home". einsteinathome.org. Retrieved 2020-10-06.

External links

52°24′59″N 12°58′9″E / 52.41639°N 12.96917°E / 52.41639; 12.96917