У меня вопрос по обнаружению гравитационных волн (ГВ).
Я бы предположил, что гравитационные волны не воздействуют на твердые тела. Я имею в виду, что гравитационные волны должны быть чрезвычайно слабыми по отношению к электромагнитным силам, связывающим вместе атомы и молекулы, поэтому твердые тела должны быть полностью «не затронуты» гравитационными волнами, часть для очень крайних случаев (например, столкновение черных дыр намного ближе к Земле) .
Этот тип рассуждений тот же, что и при разговоре о расширении Вселенной: расширение Вселенной не вызывает расширения Земли (или любого твердого тела), потому что «сила» расширения смехотворно мала с по отношению к другим силам (электромагнитные связи или даже гравитационное притяжение Солнца).
Если это так, то я не понимаю, почему, говоря об обнаружении ГВ LIGO, всегда говорят о "вытягивании" рук: земля не должна быть затронута прохождением ГВ. В моем понимании, растяжение будет пространства, а не физических объектов, таким образом, оно повлияет, например, на зеркала, если они каким-то образом «отсоединены» от земли и не будут двигаться в пространстве, но я не знаю, В этом случае.
Если это не так, и ГВ действительно растягивают землю и твердые объекты, я ожидаю, что величина растяжения зависит от типа материи, из которой сделан объект: я имею в виду, что ГВ, воздействующие на деревянные палки, будут иметь другое значение. воздействие, чем на стальные палки. Таким образом, величина растяжения, обнаруженная одним из детекторов LIGO, будет отличаться от величины растяжения другого (поскольку почвы имеют разный состав): так ли это?
Зеркала на концах плеч LIGO были установлены таким образом, что их движение вдоль направления плеч (почти) полностью отделено от их физического окружения. Таким образом, движение зеркал в LIGO в этих направлениях можно рассматривать как идеальное свободное падение, и поэтому оно подвержено влиянию проходящих гравитационных волн.
Говоря о растяжении плеч LIGO, имеют в виду не реальное растяжение вакуумных трубок, а растяжение «пустого» пространства между зеркалами. Также стоит иметь в виду, что фактическое изменение длины пути между зеркалами из-за проходящей гравитационной волны меньше ширины протона!
Зеркала в интерферометре гравитационных волн являются хорошим приближением к инерционным пробным массам. Их «связь» с Землей через точки, к которым они подвешены, почти отсутствует благодаря порядков величины затухания на частотах гравитационных волн.
Это зависит от частоты ГВ. Если частота GW намного выше резонансной частоты твердого объекта, напряжение не будет ускорять части объекта достаточно быстро, чтобы объект отреагировал. Таким образом, объект будет испытывать изменяющееся во времени внутреннее напряжение, потому что он становится все длиннее и короче по мере прохождения ГВ.
Если частота GW низка по сравнению с резонансной частотой, объект просто отреагирует, оставаясь того же размера. Но акселерометры на разных частях объекта будут фиксировать разные ускорения, так как это не соответствует геодезическим траекториям для всех частей объекта.
А в резонансе волна может возбудить существенные колебания тела. Это принцип, лежащий в основе Weber Bar .
Евро Микелли