激光干涉仪引力波探测器

引力波的存在是爱因斯坦在广义相对论中提出的一个重要预言,引力波探测是当代物理学最重要的前沿领域之一。经过近半个世纪的艰苦努力,随着几个大型激光干涉仪引力波探测器在21世纪初的出现并于近几年达到前所未有的灵敏度,引力波探测进入了一个崭新的时代。人类有望在第二代地基激光干涉仪引力波探测器开始科学运行(约2015年)之后的几年内,不仅可以直接探测到引力波,更将打开一扇观测宇宙的新窗口。引力波探测也将成为继电磁辐射、宇宙线和中微子之后,人类探索宇宙奥秘的又一重要手段。介绍了激光干涉仪引力波探测器的性能和工作原理,详细分析了其关键部件,如:迈克尔孙干涉仪、法布里–珀罗腔、功率循环系统、激光器、清模器、倒摆、单体几何反弹簧过滤器、真空系统等的结构、性能和工艺特点,展望了其广阔的发展前景。

引力波数据分析

以引力波探测为基础的引力波天文学是一门正在崛起的新兴交叉学科，它是继以电磁辐射为探测手段的传统天文学之后，人类观测宇宙的一个新窗口，对研究宇宙的起源和演化，拓展天文学的研究领域都有极其重要的意义。激光干涉引力波探测器的出现，更开辟了引力波探测的新纪元。引力波数据处理与分析己在世界各地迅速发展起来，为引力波天文学的研究提供了锐利的武器。系统地介绍了引力波数据分析中常用的工具软件，详细讨论了时间一频率分析、复合分析法、脉冲星计时分析法、匹配过滤器、模板、妒检验、蒙特卡罗模拟等引力波数据分析中使用的基本方法。

引力波与引力波源

引力波爆发事件GW150914的发现,标志着引力波天文学时代的到来,它为人类打开了全新的窗口来研究强引力场、极致密天体、极高能过程、极早期宇宙等极端物理过程和现象。介绍广义相对论中引力波的基本性质、观测效应以及主要的产生机制。并着重介绍宇宙中的几类比较重要的引力波源的主要性质、探测方法,以及探测现状和未来展望。具体包括:旋转的中子星、稳定的双星系统等连续的引力波源,超新星爆发、双星并合等爆发式的引力波源,以及天体物理过程和宇宙暴胀产生的随机引力波背景。