Выпуски

 / 

2016

 / 

Сентябрь

  

Конференции и симпозиумы


Дорога к открытию гравитационных волн

, , , , , , ,
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Физический факультет, Воробьевы горы, Москва, 119992, Российская Федерация

14 сентября 2015 г. было зарегистрировано первое прямое детектирование гравитационной волны на двух детекторах LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) в США. Рассказывается о вкладе в это открытие группы под руководством В.Б. Брагинского физического факультета Московского государственного факультета им. М.В. Ломоносова .

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
Ключевые слова: гравитационные волны, интерферометр Advanced LIGO, шум в гравитационно-волновых детекторах, квантовые измерения
PACS: 04.30.−w, 04.80.Nn, 95.55.Ym (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2016.03.037811
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2016/9/g/
Цитата: Брагинский В Б, Биленко И А, Вятчанин С П, Городецкий М Л, Митрофанов В П, Прохоров Л Г, Стрыгин С Е, Халили Ф Я "Дорога к открытию гравитационных волн" УФН 186 968–974 (2016)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 19 мая 2016, 2 марта 2016

English citation: Braginsky V B, Bilenko I A, Vyatchanin S P, Gorodetsky M L, Mitrofanov V P, Prokhorov L G, Strigin S E, Khalili F Ya “Background to the discovery of gravitational wavesPhys. Usp. 59 879–885 (2016); DOI: 10.3367/UFNe.2016.03.037811

Список литературы (76) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (4) Похожие статьи (20)

  1. Abbott B P et al. (LIGO Scientific Collab., Virgo Collab.) "Observation of gravitational waves from a binary black hole merger" Phys. Rev. Lett. 116 061102 (2016)
  2. Уилл К М "Двойной пульсар, гравитационные волны и Нобелевская премия" УФН 164 765 (1994); Will C M "The binary pulsar, gravitational waves, and the Nobel prize" Phys. Usp. 37 697 (1994)
  3. Saulson P R "Thermal noise in mechanical experiments" Phys. Rev. D 42 2437 (1990)
  4. Cagnoli G, Hough J, DeBra D, Fejer M M, Gustafson E, Rowan S, Mitrofanov V "Damping dilution factor for a pendulum in an interferometric gravitational waves detector" Phys. Lett. A 272 39 (2000)
  5. Брагинский В Б, Митрофанов В П, Охрименко О А "Осцилляторы для гравитационных антенн на свободных массах" Письма в ЖЭТФ 55 424 (1992); Braginskii V B, Mitrofanov V P, Okhrimenko O A "Oscillators for free-mass gravitational antennas" JETP Lett. 55 432 (1992)
  6. Braginsky V B, Mitrofanov V P, Tokmakov K V "Energy dissipation in the pendulum mode of the test mass suspension of a gravitational wave antenna" Phys. Lett. A 218 164 (1996)
  7. Брагинский В Б, Митрофанов В П, Токмаков К В "Маятники из кварцевого стекла со сверхнизкими потерями" Изв. РАН. Сер. физ. 64 1671 (2000); Braginskii V B, Mitrofanov V P, Tokmakov K V Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 64 1333 (2000)
  8. Брагинский В Б, Митрофанов В П, Токмаков К В "Диссипация в струнных модах подвесов пробных масс гравитационных антенн" Докл. РАН 345 324 (1995); Braginskii V B, Mitrofanov V P, Tokmakov K V "Energy dissipation in violin modes of the test mass suspensions of gravitational-wave antennas" Phys. Dokl. 40 564 (1995)
  9. Willems P, Sannibale V, Weel J, Mitrofanov V "Investigations of the dynamics and mechanical dissipation of a fused silica suspension" Phys. Lett. A 297 37 (2002)
  10. Cumming A V et al. "Design and development of the advanced LIGO monolithic fused silica suspension" Class. Quantum Grav. 29 035003 (2012)
  11. Prokhorov L G, Mitrofanov V P "Mechanical losses of oscillators fabricated in silicon wafers" Class. Quantum Grav. 32 195002 (2015)
  12. McClelland et al. "Instrument science white paper 2015" LIGO Document T1500290 https://dcc.ligo.org/LIGO-T1500290/public
  13. Braginsky V B, Ryazhskaya O G, Vyatchanin S P "Notes about noise in gravitational wave antennas created by cosmic rays" Phys. Lett. A 350 1 (2006)
  14. Braginsky V B, Ryazhskaya O G, Vyatchanin S P "Limitations in quantum measurements resolution created by cosmic rays" Phys. Lett. A 359 86 (2006)
  15. Prokhorov L G, Khramchenkov P E, Mitrofanov V P "Measurement of relaxation of electrical charge distribution on fused silica sample" Phys. Lett. A 366 145 (2007)
  16. Prokhorov L G, Mitrofanov V P "Space charge polarization in fused silica test masses of a gravitational wave detector associated with an electrostatic drive" Class. Quantum Grav. 27 225014 (2010)
  17. Ageev A Yu, Bilenko I A, Braginsky V B, Vyatchanin S P "Measurement of excess noise in the suspension fiber for a gravitational wave detector" Phys. Lett. A 227 159 (1997)
  18. Ageev A Yu, Bilenko I A, Braginsky V B "Excess noise in the steel suspension wires for the laser gravitational wave detector" Phys. Lett. A 246 479 (1998)
  19. Bilenko I A, Braginsky V B, Markova N Yu "Thermal and excess noise in suspension fibres" Class. Quantum Grav. 19 2035 (2002)
  20. Callen H B, Welton T A "Irreversibility and generalized noise" Phys. Rev. 83 34 (1951)
  21. Levin Yu "Internal thermal noise in the LIGO test masses: A direct approach" Phys. Rev. D 57 659 (1998)
  22. Bondu F, Hello P, Vinet J-Y "Thermal noise in mirrors of gravitational wave antennas" Phys. Lett. A 246 227 (1998)
  23. Braginsky V B, Gorodetsky M L, Vyatchanin S P "Thermodynamical fluctuations and photo-thermal shot noise in gravitational wave antennae" Phys. Lett. A 264 1 (1999)
  24. Braginsky V B, Gorodetsky M L, Vyatchanin S P Optical Coatings and Thermal Noise in Precision Measurement (Eds G Harry, T P Bodiya, R DeSalvo) (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2012), Ch. 3
  25. Harry G M et al. "Thermal noise in interferometric gravitational wave detectors due to dielectric optical coatings" Class. Quantum Grav. 19 897 (2002)
  26. Gurkovsky A, Vyatchanin S "The thermal noise in multilayer coating" Phys. Lett. A 374 3267 (2010)
  27. Braginsky V B, Gorodetsky M L, Vyatchanin S P "Thermo-refractive noise in gravitational wave antennae" Phys. Lett. A 271 303 (2000)
  28. Gorodetsky M L, Grudinin I S "Fundamental thermal fluctuations in microspheres" J. Opt. Soc. Am. B 21 697 (2004)
  29. Gorodetsky M L "Thermal noises and noise compensation in high-reflection multilayer coating" Phys. Lett. A 372 6813 (2008)
  30. Evans M et al. "Thermo-optic noise in coated mirrors for high-precision optical measurements" Phys. Rev. D 78 102003 (2008)
  31. Braginsky V B, Vyatchanin S P "Thermodynamical fluctuations in optical mirror coatings" Phys. Lett. A 312 244 (2003)
  32. Fejer M M, Rowan S, Cagnoli G, Crooks D R M, Gretarsson A, Harry G M, Hough J, Penn S D, Sneddon P H, Vyatchanin S P "Thermoelastic dissipation in inhomogeneous media: loss measurements and displacement noise in coated test masses for interferometric gravitational wave detectors" Phys. Rev. D 70 082003 (2004)
  33. Heinert D, Kroker S, Friedrich D, Hild S, Kley E-B, Leavey S, Martin I W, Nawrodt R, Tünnermann A, Vyatchanin S P, Yamamoto K "Calculation of thermal noise in grating reflectors" Phys. Rev. D 88 042001 (2013)
  34. Heinert D, Craig K, Grote H, Hild S, Lück H, Nawrodt R, Simakov D A, Vasilyev D V, Vyatchanin S P, Wittel H "Thermal noise of folding mirrors" Phys. Rev. D 90 042001 (2014)
  35. Braginsky V B, Vyatchanin S P "Corner reflectors and quantum-non-demolition measurements in gravitational wave antennae" Phys. Lett. A 324 345 (2004)
  36. Khalili F Ya "Reducing the mirrors coating noise in laser gravitational-wave antennae by means of double mirrors" Phys. Lett. A 334 67 (2005)
  37. Somiya K, Gurkovsky A G, Heinert D, Hild S, Nawrodt R, Vyatchanin S P "Reduction of coating thermal noise by using an etalon" Phys. Lett. A 375 1363 (2011)
  38. Gurkovsky A G, Heinert D, Hild S, Nawrodt R, Somiya K, Vyatchanin S P, Wittel H "Reducing thermal noise in future gravitational wave detectors by employing Khalili etalons" Phys. Lett. A 375 4147 (2011)
  39. Kondratiev N M, Gurkovsky A G, Gorodetsky M L "Thermal noise and coating optimization in multilayer dielectric mirrors" Phys. Rev. D 84 022001 (2011)
  40. Kondratiev N M, Braginsky V B, Vyatchanin S P, Gorodetsky M L "Spontaneous crystallization noise in mirrors of gravitational wave detectors" Phys. Rev. D 92 041101(R) (2015)
  41. Braginsky V B, Strigin S E, Vyatchanin S P "Parametric oscillatory instability in Fabry—Perot interferometer" Phys. Lett. A 287 331 (2001)
  42. Braginsky V B, Strigin S E, Vyatchanin S P "Analysis of parametric oscillatory instability in power recycled LIGO interferometer" Phys. Lett. A 305 111 (2002)
  43. Gurkovsky A G, Strigin S E, Vyatchanin S P "Analysis of parametric oscillatory instability in power recycled LIGO interferometer" Phys. Lett. A 362 91 (2007)
  44. Strigin S E, Vyatchanin S P "Analysis of parametric oscillatory instability in signal recycled LIGO interferometer with different arms" Phys. Lett. A 365 10 (2007)
  45. Gurkovsky A G, Vyatchanin S P "Parametric instability in GEO 600 interferometer" Phys. Lett. A 370 177 (2007)
  46. Strigin S E, Blair D G, Grass S, Vyatchanin S P "Numerical calculations of elastic modes frequencies for parametric oscillatory instability in Advanced LIGO interferometer" Phys. Lett. A 372 5727 (2008)
  47. Strigin S E, Vyatchanin S P "Analysis of parametric oscillatory instability in Fabry--Perot cavity with Gauss and Laguerre—Gauss main mode profile" Phys. Lett. A 374 1101 (2010)
  48. Ferdous F, Demchenko A A, Vyatchanin S P, Matsko A B, Maleki L Phys. Rev. A 90 033826 (2014)
  49. Matsko A B, Poplavskiy M V, Yamamoto H, Vyatchanin S P Phys. Rev. D 93 083010 (2016)
  50. Polyakov I A, Vyatchanin S P "Precursors of parametric oscillatory instability in LIGO interferometer" Phys. Lett. A 368 423 (2007)
  51. Danilishin S L, Vyatchanin S P, Blair D G, Li J, Zhao C "Time evolution of parametric instability in large-scale gravitational-wave interferometers" Phys. Rev. D 90 122008 (2014)
  52. Chen X et al. "Observation of three-mode parametric instability" Phys. Rev. A 91 033832 (2015)
  53. Evans M et al. "Observation of parametric instability in Advanced LIGO" Phys. Rev. Lett. 114 161102 (2015)
  54. Вятчанин С П "Параметрическая колебательная неустойчивость в лазерных гравитационных антеннах" УФН 182 324 (2012); Vyatchanin S P "Parametric oscillatory instability in laser gravitational antennas" Phys. Usp. 55 302 (2012)
  55. Вятчанин С П, Стрыгин С Е "Параметрическая колебательная неустойчивость в лазерных гравитационно-волновых детекторах" УФН 182 1195 (2012); Vyatchanin S P, Strigin S E "Parametric oscillatory instability in gravitational wave laser detectors" Phys. Usp. 55 1115 (2012)
  56. Брагинский В Б, Панов В И, Попельнюк В Д "Детектор малых механических колебаний для гравитационной антенны" Письма в ЖЭТФ 33 423 (1981); Braginskii V B, Panov V I, Popel'nyuk V D "Small-vibration detector for a gravitational antenna" JETP Lett. 33 405 (1981)
  57. Брагинский В Б "Классические и квантовые ограничения при обнаружении слабых воздействий на макроскопический осциллятор" ЖЭТФ 53 1434 (1967); Braginskii V B "Classical and quantum restrictions on the detection of weak disturbances of a macroscopic oscillator" Sov. Phys. JETP 26 831 (1968)
  58. Braginsky V B, Khalili F Ya Quantum Measurement (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1992)
  59. Danilishin S L, Khalili F Ya "Quantum measurement theory in gravitational-wave detectors" Living Rev. Relativity 15 5 (2012); Danilishin S L, Khalili F Ya http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2012-5/
  60. Braginsky V B, Vorontsov Yu I, Thorne K S "Quantum nondemolition measurements" Science 209 547 (1980)
  61. Braginsky V B, Khalili F Ya "Quantum nondemolition measurements: the route from toys to tools" Rev. Mod. Phys. 68 1 (1996)
  62. Брагинский В Б, Воронцов Ю И, Халили Ф Я "Квантовые особенности пондеромоторного измерителя электромагнитной энергии" ЖЭТФ 73 1340 (1977); Braginsky V B, Vorontsov Yu I, Khalili F Ya "Quantum singularities of a ponderomotive meter of electromagnetic energy" Sov. Phys. JETP 46 705 (1977)
  63. Брагинский В Б, Воронцов Ю И, Халили Ф Я "Оптимальные квантовые измерения в детекторах гравитационного излучения" Письма в ЖЭТФ 27 296 (1978); Braginsky V B, Vorontsov Yu I, Khalili F Ya "Optimal quantum measurements in detectors of gravitation radiation" JETP Lett. 27 276 (1978)
  64. Braginsky V B, Khalili F Ya "How to evade the confrontation with the uncertainty relations" Found. Phys. 16 379 (1986)
  65. Braginsky V B, Khalili F Ja "Gravitational wave antenna with QND speed meter" Phys. Lett. A 147 251 (1990)
  66. Khalili F Ya, Levin Yu "Speed meter as a quantum nondemolition measuring device for force" Phys. Rev. D 54 4735 (1996)
  67. Braginsky V B, Gorodetsky M L, Khalili F Ya, Thorne K S "Dual-resonator speed meter for a free test mass" Phys. Rev. D 61 044002 (2000)
  68. Vyatchanin S P, Zubova E A, Matsko A B "On the quantum limit for resolution in force measurement using an optical displacement transducer" Opt. Commun. 109 492 (1994)
  69. Вятчанин С П, Мацко А Б "Квантовое вариационное измерение силы и компенсация нелинейного обратного влияния" ЖЭТФ 109 1873 (1996); Vyatchanin S P, Matsko A B "Quantum variational force measurement and the cancellation of nonlinear feedback" JETP 82 1007 (1996)
  70. Вятчанин С П, Мацко А Б "Квантовое вариационное измерение силы и компенсация нелинейного обратного влияния в интерферометрическом датчике смещений" ЖЭТФ 110 1252 (1996); Vyatchanin S P, Matsko A B "Quantum variational measurements of force and compensation of the nonlinear backaction in an interferometric displacement transducer" JETP 83 690 (1996)
  71. Kimble H J, Levin Yu, Matsko A B, Thorne K S, Vyatchanin S P "Conversion of conventional gravitational-wave interferometers into quantum nondemolition interferometers by modifying their input and/or output optics" Phys. Rev. D 65 022002 (2001)
  72. Braginsky V B, Gorodetsky M L, Khalili F Ya "Optical bars in gravitational wave antennas" Phys. Lett. A 232 340 (1997)
  73. Braginsky V B, Khalili F Ya "Low noise rigidity in quantum measurements" Phys. Lett. A 257 241 (1999)
  74. Khalili F Ya "Frequency-dependent rigidity in large-scale interferometric gravitational-wave detectors" Phys. Lett. A 288 251 (2001)
  75. Khalili F Ya "Low pumping energy mode of the `optical bars'/`optical lever' topologies of gravitational-wave antennae" Phys. Lett. A 317 169 (2003)
  76. Khalili F, Danilishin S, Müller-Ebhardt H, Miao H, Chen Y, Zhao Ch "Negative optical inertia for enhancing the sensitivity of future gravitational-wave detectors" Phys. Rev. D 83 062003 (2011)

© Успехи физических наук, 1918–2019
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение