Институт Макса Планка гравитационной физики - Max Planck Institute for Gravitational Physics

Институт Макса Планка гравитационной физики
(Институт Альберта Эйнштейна)
MaxPlanckInstGravPhys-logo.png
Логотип института
СокращениеAEI
Формирование1995
Типнекоммерческая исследовательская организация
Штаб-квартираПотсдам-Гольм и Ганновер, Германия
Управление
управляющий Алессандра Буонанно и заместитель управляющего директора Брюс Аллен
Главный орган
Общество Макса Планка
Интернет сайтwww.aei.mpg.de

В Институт Макса Планка гравитационной физики (Альберт Эйнштейн Институт) является Институт Макса Планка чьи исследования направлены на изучение Теория относительности Эйнштейна и далее: Математика, квантовая гравитация, астрофизическая теория относительности и гравитационно-волновая астрономия. Институт был основан в 1995 году и расположен в Потсдамском научном парке в г. Голм, Потсдам И в Ганновер где он тесно связан с Университет Лейбница в Ганновере. В Потсдам часть института состоит из трех исследовательских отделов, а в ганноверской - двух отделов. В обеих частях института работает ряд независимых исследовательских групп.

Институт проводит фундаментальные исследования по математике, анализ данных, астрофизика и теоретическая физика а также исследования в лазерная физика, вакуумная техника, виброизоляция и классический и квантовая оптика.

Когда LIGO Scientific Collaboration объявил о первое обнаружение гравитационных волн, исследователи института занимались моделированием, обнаружением, анализом и характеристикой сигналов. Институт участвует в ряде совместных проектов и проектов: он является основным партнером в детектор гравитационных волн GEO600; Ученые института разрабатывают модели формы волны, которые применяются в детекторах гравитационных волн для обнаружения и определения характеристик гравитационные волны. Они разрабатывают детекторную технологию, а также анализируют данные с детекторов LIGO Научное сотрудничество, Дева Сотрудничество и КАГРА Сотрудничество. Они также играют ведущую роль в планировании и подготовке космического детектора. ЛИЗА (планируемая дата запуска: 2034 год) и участвуют в разработке третьего поколения наземных детекторов гравитационных волн (Телескоп Эйнштейна, Космический исследователь ). Институт также является крупным игроком в Эйнштейн @ Home и PyCBC проекты.

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-Голме.
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 открытый доступ обзорный журнал Живые обзоры в теории относительности[1].

История

Недавно созданный институт начал свою работу в апреле 1995 года и располагался в г. Потсдам-Гольм с 1999[2].

В 2002 году институт открыл филиал в г. Universität Hannover с упором на анализ данных и разработка и эксплуатация детекторы гравитационных волн на Земле и в космосе. Ганноверский институт возник на базе Института физики атомов и молекул (AMP) Ганноверского университета, который был основан в 1979 году кафедрой физики.

Исследование

Научно-исследовательский центр института находится в области общая теория относительности. Это охватывает теоретический и экспериментальный гравитационная физика, квантовая гравитация, многопользовательская астрономия и космология. Институт уделяет большое внимание исследованию гравитационно-волновая астрономия: четыре из пяти отделов работают над разными аспектами этого направления исследований. Центральные темы исследований:

Все эти усилия позволяют создать новый вид астрономия, который начался с первое прямое обнаружение гравитационных волн на земле.

Ученые института также работают над объединением фундаментальных теорий физика – общая теория относительности и квантовая механика - в теорию квантовая гравитация.

Отделы

Директора

Независимые исследовательские группы

Постоянные независимые исследовательские группы

  • Геометрия и гравитация[9] (под руководством Ларса Андерссона) в AEI Potsdam. Эта исследовательская группа изучает фундаментальные вопросы теории гравитации и связанных с ней физических теорий математическими методами.
  • Поиск непрерывных гравитационных волн[10] (под руководством Марии Алессандры Папа) в AEI Ганновер. Эта исследовательская группа работает над поисками на сегодняшний день необнаруженных непрерывных гравитационные волны, ожидаемые от быстро вращающихся нейтронные звезды.

Независимые исследовательские группы

Группы партнеров Макса Планка

Группы партнеров Max Planck проводят исследования в областях, частично совпадающих с областями бывшего принимающего института Макса Планка. Они созданы для поддержки молодых ученых, возвращающихся на родину после исследовательской работы в Институте Макса Планка.[17].

У Института гравитационной физики Макса Планка есть пять партнерских групп Макса Планка.[18][19]:

Совместные проекты

Продвинутый LIGO и продвинутый Дева

В AEI Hannover и AEI Potsdam работают два LIGO Scientific Collaboration группы, занимающиеся теорией и анализ данных из LIGO и Дева детекторы[20][21]. В AEI Hannover 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 черные дыры и нейтронные звезды и их интерпретация.

AEI Hannover является партнером в продвинутом проекте LIGO и предоставил предварительно стабилизированную лазерную систему.[23][24][25] для передовых детекторов LIGO в Хэнфорде и Ливингстоне. Исследователи AEI помогают вводить в эксплуатацию и эксплуатировать современные интерферометры LIGO.

В начале 2018 года исследователи из AEI в Ганновере разработали, построили и помогли установить сжатый свет источник в Advanced Детектор гравитационных волн Virgo[26]. Во время третьего сеанса совместных наблюдений детекторов гравитационных волн он уменьшил квантово-механический фоновый шум примерно на треть, увеличив ожидаемую скорость обнаружения слияние двойных нейтронных звезд до 26%[27][28].

Телескоп Эйнштейна

Исследователи из AEI вносят свой вклад в планирование, разработку и научное обоснование.[29] для Телескоп Эйнштейна (ET), детектор гравитационных волн третьего поколения в Европе. Сопредседатель руководящего комитета ET находится в AEI в Ганновере.[30], а лазерная технология для прототипа ET в Маастрихте будет разработана в AEI в Ганновере.[31]. Исследователи AEI в Потсдаме вносят свой вклад в разработку моделей волновых форм для детекторов гравитационных волн третьего поколения, таких как телескоп Эйнштейна.[32].

GEO600

В GEO600 детектор гравитационных волн к югу от Ганновер был разработан и эксплуатируется учеными из Института гравитационной физики Макса Планка и Leibniz Universität Hannover вместе с партнерами в Великобритании[33].

ЛИЗА Следопыт

ЛИЗА Следопыт была тестовая миссия ЕКА для Космическая антенна лазерного интерферометра (ЛИЗА). 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 несли ответственность и координировали вклад Германии в миссию.[34].

На этапе эксплуатации исследователи Макса Планка и Университета Лейбница в Ганновере были партнерами по анализу данных миссии.[35]. Они также сыграли ведущую роль в разработке программного обеспечения для анализа LTPDA, MATLAB ящик для инструментов[36]. Ученый АЕИ принимал участие в операциях смены миссии на ESOC.

ЛИЗА

Космический гравитационно-волновая обсерватория ЛИЗА разработан в рамках ЕКА лидерство в сотрудничестве с научным консорциумом[37]. Консорциум LISA возглавляет директор AEI Карстен Данцманн.[37]. В AEI Hannover и AEI Potsdam есть группы Консорциума LISA.[38]. В AEI Hannover есть большие лаборатории для лазеров LISA. интерферометрия эксперименты[39].

GRACE продолжение

ГРЕЙС-ФО спутниковый геодезия миссия, которая проводит подробные измерения гравитационного поля Земли и его временных и пространственных изменений интерферометрический измерения расстояний между двумя спутниками. Лазерный интерферометр, используемый для этой цели, является результатом сотрудничества между НАСА и немецкие партнеры при участии Германии во главе с AEI. Концепция инструмента, его прототипы и технические характеристики были выполнены в АЭИ. Исследователи AEI участвовали в разработке и тестировании летного оборудования.[40].

Программа для выпускников

Институт участвует в двух Международных исследовательских школах Макса Планка (IMPRS). Такие исследовательские школы представляют собой программы для выпускников, проводимые Институтом Макса Планка в партнерстве с местными университетами, предлагая докторскую степень. степень. В IMPRS для математических и физических аспектов гравитации, космологии и квантовой теории поля партнеры с Институтом математики в Потсдамский университет, Институт физики им. Университет Гумбольдта, ИИТ Бомбей, Математический институт Ченнаи, и Институт теоретической физики Китайская Академия Наук[41]

В IMPRS по гравитационно-волновой астрономии работает в двух сотрудничающих филиалах: в Ганновере и Потсдам-Гольм. Ганноверский филиал сотрудничает с Университет Лейбница в Ганновере и Laser Zentrum Hannover e.V.[42]. Потсдамский филиал сотрудничает с Университет Гумбольдта, то Потсдамский университет и Институт астрофизики имени Лейбница[43]. Он сотрудничает с IMPRS по математическим и физическим аспектам гравитации, космологии и квантовой теории поля (также в AEI Потсдам), магистерской программой по астрофизике в Потсдамский университет, то Astrophysics Network Потсдам, то Институт теоретической физики Юкавы в Киотский университет, а Университет Мэриленда[44].

Весенняя школа Юргена Элерса

Институт предлагает ежегодную двухнедельную весеннюю школу для 40 иностранных студентов математика и физика[45]. Каждый год лекции, упражнения и дискуссии охватывают различные темы из исследовательского опыта института. Лекции читают сотрудники института.

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

Информационно-пропагандистская деятельность

Публичные мероприятия

Информационно-пропагандистская деятельность института включает дни открытых дверей в AEI Potsdam и Детектор гравитационных волн GEO600, участие в Girls 'Days и Future Days, научно-популярные выступления 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 исследователями в средних школах[48].

Эйнштейн онлайн

При институте работает научно-популярный портал Einstein Online.[49], который представляет собой гипертекстовую сеть с вводными и подробными статьями о теории относительности Эйнштейна и ее последствиях.

Журналист в резиденции

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

Эйнштейн @ Home

Институт вместе с Университет Висконсина – Милуоки является одним из двух принимающих учреждений проекта распределенных добровольных вычислений Эйнштейн @ Home[51]. Einstein @ Home собирает вычислительное время на компьютерах добровольцев для поиска сигналов от вращения нейтронные звезды в данных из LIGO детекторы гравитационных волн, из большого радиотелескопы, и из Космический гамма-телескоп Ферми.

Рекомендации

  1. ^ «Три журнала открытого доступа переходят в Springer». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  2. ^ "История". www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  3. ^ «Астрофизическая и космологическая теория относительности». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  4. ^ "Вычислительная релятивистская астрофизика". www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  5. ^ «Квантовая гравитация и единые теории». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  6. ^ «Лазерная интерферометрия и гравитационно-волновая астрономия». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  7. ^ «Наблюдательная теория относительности и космология». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  8. ^ а б "Управление". www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  9. ^ «Геометрия и гравитация». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  10. ^ «В поисках непрерывных гравитационных волн». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  11. ^ «Наблюдения за двойным слиянием и численная теория относительности». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  12. ^ «Теория гравитации и космология». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  13. ^ «Программа совершенства Лиз Мейтнер». www.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  14. ^ «Гравитация, квантовые поля и информация». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  15. ^ «Историческая эпистемология окончательной теоретической программы». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  16. ^ «Теоретическая космология». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  17. ^ «Международные - Партнерские Группы». www.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  18. ^ «Партнерские группы Макса Планка». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  19. ^ «Партнергруппен». www.mpg.de (на немецком). Получено 2020-09-17.
  20. ^ "Справочник научного сотрудничества LIGO". roster.ligo.org. Получено 2020-09-17.
  21. ^ "Справочник научного сотрудничества LIGO". roster.ligo.org. Получено 2020-09-17.
  22. ^ "Справочник научного сотрудничества LIGO". roster.ligo.org. Получено 2020-09-17.
  23. ^ "АЛИГО ПСЛ". Получено 2020-09-18.
  24. ^ «Ценный груз в открытом море». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  25. ^ «Еще один мощный лазер для охотников за волнами». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  26. ^ «Новейшие технологии из Ганновера для детектора гравитационных волн Virgo в Италии». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  27. ^ Дева Сотрудничество; Acernese, F .; Agathos, M .; Aiello, L .; Allocca, A .; Amato, A .; Ansoldi, S .; Antier, S .; Arène, M .; Arnaud, N .; Асчензи, С. (05.12.2019). "Расширение астрофизической досягаемости усовершенствованного детектора Девы за счет применения состояний света сжатого вакуума". Письма с физическими проверками. 123 (23): 231108. Дои:10.1103 / PhysRevLett.123.231108.
  28. ^ «Выдавленный легкий успех у Девы». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  29. ^ «Будущее гравитационно-волновой астрономии». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  30. ^ "Руководящий комитет ET". www.et-gw.eu. Получено 2020-09-17.
  31. ^ «Федеральное министерство образования и науки поддерживает разработку телескопа Эйнштейна». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  32. ^ «Гравитационно-волновая астрономия и физика элементарных частиц - сочетание лучшего из двух миров для будущих открытий». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-18.
  33. ^ "Дома". www.geo600.org. Получено 2020-09-17.
  34. ^ «LISA Pathfinder - самое тихое место в космосе». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  35. ^ «LISA Pathfinder превосходит ожидания». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  36. ^ "главная | LTPDA". www.elisascience.org. Получено 2020-09-17.
  37. ^ а б "Консорциум LISA | Lisamission.org". www.lisamission.org. Получено 2020-09-17.
  38. ^ "Список групп (А-Я) | Lisamission.org". www.lisamission.org. Получено 2020-09-17.
  39. ^ «Лабораторные эксперименты по космической интерферометрии». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  40. ^ «Новый лазерный прибор на борту GRACE-Follow-On с высокой точностью измеряет гравитационное поле Земли». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  41. ^ «Партнеры». www.imprs-gcq.aei.mpg.de. Получено 2020-06-03.
  42. ^ «Соавторы». imprs-gw.aei.mpg.de. Получено 2020-06-03.
  43. ^ «Исследовательские группы». imprs-gw.aei.mpg.de. Получено 2020-10-06.
  44. ^ «Партнеры». imprs-gw.aei.mpg.de. Получено 2020-06-03.
  45. ^ "Весенняя школа Юргена Элерса". Получено 2020-09-17.
  46. ^ «Публичные мероприятия». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  47. ^ «Ноябрь науки 2018». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  48. ^ "Эйнштейн Махт Шуле". www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  49. ^ «Правовая информация / Идентификация провайдера« Einstein-Online ». Получено 2020-09-17.
  50. ^ «Журналист в резиденции». www.aei.mpg.de. Получено 2020-09-17.
  51. ^ "Выходные данные / Идентификация поставщика | Einstein @ Home". einsteinathome.org. Получено 2020-10-06.

внешняя ссылка

Координаты: 52 ° 24′59 ″ с.ш. 12 ° 58′9 ″ в.д. / 52,41639 ° с. Ш. 12,96917 ° в. / 52.41639; 12.96917