Max Planck Institute for Gravitational Physics - Max Planck Institute for Gravitational Physics
![]() Logo ústavu | |
Zkratka | AEI |
---|---|
Formace | 1995 |
Typ | nezisková výzkumná organizace |
Hlavní sídlo | Potsdam-Golm a Hannover, Německo |
Řízení | jednatel firmy Alessandra Buonanno a zástupce generálního ředitele Bruce Allen |
Hlavní orgán | Společnost Maxe Plancka |
webová stránka | www |
The Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute) je a Institut Maxe Plancka jehož výzkum je zaměřen na vyšetřování Einsteinova teorie relativity a za: Matematika, kvantová gravitace, astrofyzikální relativita a astronomie gravitačních vln. Institut byl založen v roce 1995 a nachází se v Postupimském vědeckém parku v Golm, Postupim a v Hannover kde úzce souvisí s Leibniz University Hannover. The Postupim část ústavu je organizována ve třech výzkumných odděleních, zatímco hannoverská část má dvě oddělení. Obě části ústavu hostí řadu nezávislých výzkumných skupin.
Ústav vede základní výzkum v matematice, analýza dat, astrofyzika a teoretická fyzika stejně jako výzkum v laserová fyzika vakuová technologie, izolace vibrací a klasický a kvantová optika.
Když Vědecká spolupráce LIGO oznámil první detekce gravitačních vln, vědci ústavu se podíleli na modelování, detekci, analýze a charakterizaci signálů. Institut je součástí řady spolupráce a projektů: je hlavním partnerem v EU detektor gravitačních vln GEO600; vědci ústavu vyvíjejí modely vlnových průběhů, které se používají v detektorech gravitačních vln pro detekci a charakterizaci gravitační vlny. Vyvíjejí technologii detektorů a také analyzují data z detektorů systému LIGO Vědecká spolupráce, Panna Spolupráce a KAGRA Spolupráce. Hrají také hlavní roli při plánování a přípravě vesmírného detektoru LISA (plánované datum uvedení na trh: 2034) a podílí se na vývoji třetí generace detektorů gravitačních vln vázaných na Zemi (Einsteinův dalekohled, Kosmický průzkumník ). Tento institut je také významným hráčem v EU Einstein @ Home a PyCBC projekty.


V letech 1998 až 2015 institut zveřejnil otevřený přístup revizní deník Živé recenze v relativitě[1].
Dějiny
Nově založený institut zahájil svoji činnost v dubnu 1995 a sídlí v Potsdam-Golm od roku 1999[2].
V roce 2002 otevřel ústav pobočku v Universität Hannover se zaměřením na analýza dat a vývoj a provoz detektory gravitačních vln na Zemi a ve vesmíru. Hannoverský institut vznikl z Ústavu pro atomovou a molekulární fyziku (AMP) na Universität Hannover, který byl založen v roce 1979 katedrou fyziky.
Výzkum
Výzkumné zaměření ústavu je v oblasti obecná relativita. Pokrývá to teoretický a experimentální gravitační fyzika, kvantová gravitace, astronomie s více posly a kosmologie. Institut se silně zaměřuje na výzkum astronomie gravitačních vln: čtyři z pěti oddělení pracují na různých aspektech této oblasti výzkumu. Ústředními tématy výzkumu jsou:
- modelování zdroje (binární neutronové hvězdy, binární černé díry, smíšené binární soubory, zhroucení hvězdného jádra )
- experimentální práce na detektory gravitačních vln - jak na Zemi, tak ve vesmíru
- řešení problém dvou těl v obecné relativitě
- analytické a numerické řešení Einsteinovy rovnice
- vývoj a implementace analýza dat algoritmy pro gravitační vlna vyhledávání
- následné analýzy k odvození vlastností zdrojů gravitačních vln
Všechna tato úsilí umožňují nový druh astronomie, který začal s první přímá detekce gravitačních vln na Zemi.
Vědci ústavu také pracují na sjednocení základních teorií fyzika – obecná relativita a kvantová mechanika - do teorie kvantová gravitace.
Oddělení
- Alessandra Buonanno Je Astrofyzikální a kosmologická relativita oddělení[3] na AEI Potsdam řeší problém dvou těl v obecné relativitě analyticky a numericky a předpovídá gravitační signály vyzařované binárními systémy složenými z černé díry a neutronové hvězdy. Členové oddělení používají tyto modely křivek k odvození astrofyzikální a kosmologický informace a provádět zkoušky obecná relativita pomocí dat z detektory gravitačních vln.
- Masaru Shibata Výpočetní relativistická astrofyzika oddělení[4] na AEI Potsdam studuje fúze společnosti černé díry nebo neutronové hvězdy a zhroucení hvězdných jader. Oddělení také pracuje na zásadnějších aspektech obecná relativita s numerické nástroje.
- The Kvantová gravitace a sjednocené teorie oddělení[5] (úřadující ředitel od srpna 2020: Alessandra Buonanno ) ve společnosti AEI Potsdam works on the development a kvantová teorie gravitace, na základě teorie konformního pole, teorie strun, a supergravitace a symetrie.
- Výzkumné zaměření Karsten Danzmann Oddělení Laserová interferometrie a gravitační vlnová astronomie[6] ve společnosti AEI Hannover se zabývá vývojem a provozem společnosti detektory gravitačních vln na Zemi a ve vesmíru. To zahrnuje laboratorní experimenty v kvantová optika a laserová fyzika.
- Bruce Allen Oddělení Pozorovací relativita a kosmologie[7] na AEI Hannover studuje pozorovací důsledky obecná relativita, včetně vyhledávání a analýzy signály gravitačních vln v datech z pozemní detektory a provozování Einstein @ Home projekt. Oddělení také pracuje na vyhledávání gama záření a rádia pulsary a o teoretických aspektech černé díry.
Ředitelé
- Bruce Allen (AEI Hannover, 2007-současnost), zástupce generálního ředitele[8]
- Alessandra Buonanno (AEI Potsdam, 2014-současnost), generální ředitel[8]
- Karsten Danzmann (AEI Hannover, 2002-současnost)
- Jürgen Ehlers (AEI Potsdam, zakládající ředitel, 1995-1998)
- Gerhard Huisken (AEI Potsdam, 2002-2013)
- Hermann Nicolai (AEI Potsdam, 1997-2020)
- Bernard F. Schutz (AEI Potsdam, zakládající ředitel, 1995-2014)
- Masaru Shibata (AEI Potsdam, 2018-současnost)
Nezávislé výzkumné skupiny
Stálé nezávislé výzkumné skupiny
- Geometrie a gravitace[9] (pod vedením Larse Anderssona) v AEI Postupim. Tato výzkumná skupina studuje základní otázky v teorii gravitace a souvisejících fyzikálních teorií pomocí matematických metod.
- Hledání kontinuálních gravitačních vln[10] (vedená Marií Alessandrou Papou) v AEI Hannover. Tato výzkumná skupina pracuje na hledání dosud nezjištěného kontinua gravitační vlny, u nichž se očekává, že se budou rychle otáčet neutronové hvězdy.
Nezávislé výzkumné skupiny
- Pozorování binárních fúzí a numerická relativita[11] (vedený Frankem Ohmem) v AEI Hannover. Nezávislá výzkumná skupina pracuje na gravitační vlna analýza dat a předpovědi vlnových forem pro signály ze slučování černé díry a neutronové hvězdy. Studie jsou založeny na numerických simulacích těchto procesů.
- Výjimečná kvantová gravitace (Emeritní skupina, vedená Hermann Nicolai ) ve společnosti AEI Potsdam. Tato výzkumná skupina je financována z Pokročilý grant ERC. Jeho výzkum se týká a symetrie přístup založený na konzistentní teorii kvantová gravitace.
- Gravitační teorie a kosmologie[12] (pod vedením Anny Ijjasové) v AEI Hannover. Tato výzkumná skupina Lise Meitner[13] používá matematické a numerická relativita studovat kosmologické teorie a jejich vztah k Černá díra fyzika.
- Gravitace, kvantová pole a informace[14] (vedený Michalem P. Hellerem) v AEI Postupim. Tato nezávislá výzkumná skupina financovaná EU Nadace Alexandra von Humboldta přes a Cena Sofie Kovalevské, pracuje na křižovatce gravitační a vysokoenergetická fyzika použitím kvantová informační věda.
- Historická epistemologie závěrečného teoretického programu[15] (pod vedením Alexandra Bluma) v AEI Postupim. Tato výzkumná skupina se zaměřuje na historii hledání a teorie kvantové gravitace. Tato skupina je společnou výzkumnou skupinou Maxe Plancka z Max Planck Institute for the History of Science v Berlíně a Institutu Maxe Plancka pro gravitační fyziku v Postupimi.
- Teoretická kosmologie[16] (pod vedením Jean-Luca Lehnersa) v AEI Potsdam. Tato výzkumná skupina je financována organizací ERC Consolidator Grant a pracuje na tom teoretická fyzika velmi raný vesmír a Velký třesk.
Max. Skupiny partnerů Planck
Skupiny partnerů Max Planck provádějí výzkum v oblastech překrývajících se s těmi bývalého hostitelského institutu Maxe Plancka. Jsou založeny na podporu mladých vědců, kteří se vracejí do své domovské země po výzkumném pobytu v Institutu Maxe Plancka[17].
Institut Maxe Plancka pro gravitační fyziku má pět partnerských skupin Maxe Plancka[18][19]:
- na Ústavu teoretické fyziky, Čínská akademie věd, Peking, Čína, ve spolupráci s oddělením „Kvantová gravitace a sjednocené teorie“
- na Chennai Mathematical Institute, Indie, ve spolupráci s oddělením „Kvantová gravitace a sjednocené teorie“
- na Indický technologický institut Kanpur, Indie, ve spolupráci s oddělením „Kvantová gravitace a sjednocené teorie“
- na Jilin University Changchun, spolupracující s oddělením „Kvantová gravitace a sjednocené teorie“
- na Tata Institute of Fundamental Research, Bombaj, Indie, spolupráce s oddělením „Pozorovací relativita a kosmologie“
Společné projekty
Pokročilé LIGO a pokročilé Panny
V AEI Hannover a AEI Potsdam jsou dva Vědecká spolupráce LIGO skupiny zabývající se teorií a analýza dat z LIGO a Panna detektory[20][21]. Na AEI Hannover je také skupina GEO zabývající se různými experimentálními tématy[22]. Výzkumníci AEI v Postupimi a Hannoveru analyzují data LIGO a Panna. Vyvíjejí také předpovědi signálů gravitačních vln používaných pro hledání sloučení černé díry a neutronové hvězdy a jejich interpretace.
AEI Hannover je partnerskou institucí v pokročilém projektu LIGO a přispěla předstabilizovaným laserovým systémem[23][24][25] pro pokročilé detektory LIGO v Hanfordu a Livingstonu. Výzkumníci AEI pomáhají při uvádění do provozu a provozu pokročilých interferometrů LIGO.
Na začátku roku 2018 vědci z AEI Hannover vyvinuli, vytvořili a pomohli nainstalovat a vymačkané světlo zdroj na Advanced Detektor gravitačních vln Panny[26]. Během třetího společného pozorovacího běhu detektorů gravitačních vln snížil kvantově-mechanický šum pozadí přibližně o třetinu, čímž se zvýšila očekávaná rychlost detekce sloučení binárních neutronových hvězd až o 26%[27][28].
Einsteinův dalekohled
Vědci z AEI přispívají k plánování, vývoji a vědeckému výzkumu[29] pro Einsteinův dalekohled (ET), detektor gravitačních vln třetí generace v Evropě. Spolupředsedkyně řídícího výboru ET je v AEI Hannover[30]a laserová technologie pro ET prototyp v Maastrichtu má být vyvinuta v AEI Hannover[31]. Vědci z AEI Potsdam přispívají k vývoji vlnových modelů pro detektory gravitačních vln třetí generace, jako je Einsteinův dalekohled[32].
GEO600
The GEO600 detektor gravitačních vln jižně od Hannover byl navržen a provozován vědci z Max Planck Institute for Gravitational Physics and the Leibniz Universität Hannover spolu s partnery ve Velké Británii[33].
LISA Pathfinder
LISA Pathfinder byla zkušební mise od ESA pro Kosmická anténa laserového interferometru (LISA). Ukázala klíčové technologie pro detekci gravitačních vln ve vesmíru. Německý příspěvek k misi zodpovídal a koordinoval Institut Maxe Plancka pro gravitační fyziku v Hannoveru a Institut pro gravitační fyziku na Leibniz Universität Hannover.[34].
Během provozní fáze byli vědci Max Planck a Leibniz Universität v Hannoveru partnery při analýze dat mise[35]. Rovněž hráli vedoucí roli ve vývoji analytického softwaru LTPDA, a MATLAB sada nástrojů[36]. Vědec AEI se účastnil směn operací operací v ESOC.
LISA
Vesmír observatoř gravitačních vln LISA je vyvíjen pod ESA vedení ve spolupráci s vědeckým konsorciem[37]. Konsorcium LISA vede ředitelka AEI Karsten Danzmann[37]. V AEI Hannover a AEI Potsdam existují skupiny konsorcia LISA[38]. V AEI Hannover existují velké laboratoře pro laser LISA interferometrie experimenty[39].
GRACE Follow-On
GRACE-FO je satelitní geodézie mise, která podrobně měří gravitační pole Země a jeho časové a prostorové variace interferometrický měření vzdálenosti mezi dvěma satelity. Laserový interferometr používaný k tomuto účelu je spoluprací mezi NASA a němečtí partneři, s německým příspěvkem vedeným AEI. Koncept nástroje, jeho prototypy a technické specifikace byly provedeny na AEI. Výzkumníci AEI se podíleli na vývoji a testování letového hardwaru[40].
Program absolventa
Institut se účastní dvou mezinárodních výzkumných škol Maxe Plancka (IMPRS). Takové výzkumné školy jsou postgraduální programy, které organizuje Institut Maxe Plancka ve spolupráci s místními univerzitami a nabízí Ph.D. stupeň. The IMPRS pro matematické a fyzikální aspekty gravitace, kosmologie a teorie kvantového pole spolupracuje s Ústavem pro matematiku v University of Potsdam, Fyzikální ústav v Humboldtova univerzita, IIT Bombay, Chennai Mathematical Institute a Ústav teoretické fyziky České republiky Čínská akademie věd[41]
The IMPRS v gravitační vlnové astronomii je provozována ve dvou spolupracujících pobočkách, jedné v Hannoveru a jedné v Postupimi-Golmu. Hannoverská pobočka spolupracuje s Leibniz University Hannover a Laser Zentrum Hannover e.V.[42]. Postupimská pobočka spolupracuje s Humboldtova univerzita, University of Potsdam a Leibnizův institut pro astrofyziku[43]. Spolupracuje s IMPRS pro matematické a fyzikální aspekty gravitace, kosmologie a teorie kvantového pole (také na AEI Potsdam), magisterského studijního programu v astrofyzice na University of Potsdam, Astrofyzikální síť Postupim, Yukawa Institute for Theoretical Physics na Kjótská univerzita a University of Maryland[44].
Jarní škola Jürgena Ehlerse
Institut nabízí každoroční dvoutýdenní jarní školu pro 40 zahraničních studentů matematika a fyzika[45]. Přednášky, cvičení a diskuse se každý rok zabývají různými tématy z výzkumných znalostí ústavu. Přednášky pořádají výzkumní pracovníci ústavu.
Jarní škola Jürgen Ehlers Spring School byla založena v roce 2000 a je pojmenována po zakládajícím řediteli institutu Jürgen Ehlers.
Dosah
Veřejné akce
Mezi informační aktivity institutu patří Dny otevřených dveří v AEI Postupim a na Detektor gravitačních vln GEO600, účast na Dnech dívek a Dnech budoucnosti, proslovy vědců z populárních věd[46], účast na „November der Wissenschaft“ v Hannoveru[47], prohlídky ústavů včetně vybraných laboratoří a počítačových klastrů a program návštěv a prezentací výzkumníků na středních školách[48].
Einstein online
Ústav provozuje populárně-vědecký webový portál Einstein Online[49], což je hypertextová síť s úvodními a podrobnými články o Einsteinově teorii relativity a jejích důsledcích.
Rezidentní novinář
Od roku 2018 nabízí institut vědeckým novinářům program Novináři v rezidenci. Cílem je zlepšit komunikaci mezi novináři a vědci a poskytnout hlubší vhled do výzkumu ústavu[50].
Einstein @ Home
Ústav společně s University of Wisconsin – Milwaukee je jednou ze dvou hostitelských institucí projektu distribuovaného dobrovolnictví Einstein @ Home[51]. Einstein @ Home agreguje výpočetní čas na počítačích dobrovolníků a hledá signály z rotace neutronové hvězdy v datech z LIGO detektory gravitačních vln, z velké radioteleskopy, a od Fermiho gama kosmický dalekohled.
Reference
- ^ „Tři časopisy s otevřeným přístupem se přesunou do Springer“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ "Dějiny". www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Astrofyzikální a kosmologická relativita“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ "Výpočetní relativistická astrofyzika". www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Kvantová gravitace a sjednocené teorie“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ "Laserová interferometrie a gravitační vlnová astronomie". www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Pozorovací relativita a kosmologie“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ A b "Řízení". www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Geometrie a gravitace“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Hledání kontinuálních gravitačních vln“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Pozorování binárních fúzí a numerická relativita“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Gravitační teorie a kosmologie“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Lise Meitner Excellence Program“. www.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Gravitace, kvantová pole a informace“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Historická epistemologie závěrečného teoretického programu“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Teoretická kosmologie“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Mezinárodní - partnerské skupiny“. www.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Skupiny partnerů Max Planck“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Partnergruppen“. www.mpg.de (v němčině). Citováno 2020-09-17.
- ^ „Adresář vědecké spolupráce LIGO“. roster.ligo.org. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Adresář vědecké spolupráce LIGO“. roster.ligo.org. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Adresář vědecké spolupráce LIGO“. roster.ligo.org. Citováno 2020-09-17.
- ^ „aLIGO PSL“. Citováno 2020-09-18.
- ^ „Cenný náklad na volném moři“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Další vysoce výkonný laser pro pronásledovatele vln“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Špičková technologie z Hannoveru pro detektor gravitačních vln Panny v Itálii“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ Spolupráce Panny; Acernese, F .; Agathos, M .; Aiello, L .; Allocca, A .; Amato, A .; Ansoldi, S .; Antier, S .; Arène, M .; Arnaud, N .; Ascenzi, S. (05.12.2019). „Zvýšení astrofyzikálního dosahu pokročilého detektoru panny pomocí aplikace stlačených vakuových stavů světla“. Dopisy o fyzické kontrole. 123 (23): 231108. doi:10.1103 / PhysRevLett.123.231108.
- ^ „Squeezed light success at Virgo“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Budoucnost astronomie gravitačních vln“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Řídící výbor ET“. www.et-gw.eu. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Federální ministerstvo školství a výzkumu podporuje vývoj Einsteinova dalekohledu“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Astronomie gravitačních vln a fyzika částic - kombinace toho nejlepšího ze dvou světů pro budoucí objevy“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-18.
- ^ "Domov". www.geo600.org. Citováno 2020-09-17.
- ^ „LISA Pathfinder - nejtišší místo ve vesmíru“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „LISA Pathfinder předčí očekávání“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ "home | LTPDA". www.elisascience.org. Citováno 2020-09-17.
- ^ A b „Konsorcium LISA | Lisamission.org“. www.lisamission.org. Citováno 2020-09-17.
- ^ "Skupinový seznam (A-Z) | Lisamission.org". www.lisamission.org. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Laboratorní experimenty pro vesmírnou interferometrii“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Nový laserový přístroj na palubě GRACE-Follow-On měří gravitační pole Země s vysokou přesností“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Partneři“. www.imprs-gcq.aei.mpg.de. Citováno 2020-06-03.
- ^ „Spolupracovníci“. imprs-gw.aei.mpg.de. Citováno 2020-06-03.
- ^ „Výzkumné skupiny“. imprs-gw.aei.mpg.de. Citováno 2020-10-06.
- ^ „Partneři“. imprs-gw.aei.mpg.de. Citováno 2020-06-03.
- ^ „Jarní škola Jürgen Ehlers. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Veřejné akce“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „November of Science 2018“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Einstein macht Schule“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Právní upozornění / Identifikace poskytovatele« Einstein-Online “. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Novinář v rezidenci“. www.aei.mpg.de. Citováno 2020-09-17.
- ^ „Imprint / Provider Identification | Einstein @ Home“. einsteinathome.org. Citováno 2020-10-06.
externí odkazy
- Domovská stránka Institutu Maxe Plancka pro gravitační fyziku
- Einstein online - informační web hostovaný v ústavu asi Albert Einstein teorie o relativita
- Webové stránky konsorcia LISA hostované v ústavu
Souřadnice: 52 ° 24'59 ″ severní šířky 12 ° 58'9 ″ východní délky / 52,41639 ° N 12,96917 ° E
![]() | Tento článek o organizaci nebo institutu spojeném s fyzika je pahýl. Wikipedii můžete pomoci pomocí rozšiřovat to. |