Max Planck Institute for Gravitational Physics - Max Planck Institute for Gravitational Physics
 Instituttets logo
| |
| Forkortelse | AEI |
|---|---|
| Formasjon | 1995 |
| Type | ideell forskningsorganisasjon |
| Hovedkvarter | Potsdam-Golm og Hannover , Tyskland |
Ledelse |
administrerende direktør Alessandra Buonanno og viseadministrerende direktør Bruce Allen |
Hovedorgan |
Max Planck Society |
| Nettsted | www |
Max Planck Institute for Gravitational Physics ( Albert Einstein Institute) er et Max Planck Institute hvis forskning er rettet mot å undersøke Einsteins relativitetsteori og videre: Matematikk , kvantegravitasjon , astrofysisk relativitet og gravitasjonsbølge-astronomi . Instituttet ble grunnlagt i 1995 og ligger i Potsdam Science Park i Golm, Potsdam og i Hannover, hvor det er nært knyttet til Leibniz University Hannover . Den Potsdam del av instituttet er organisert i tre forskningsavdelinger, mens Hannover delen har to avdelinger. Begge deler av instituttet er vert for en rekke uavhengige forskningsgrupper.
Instituttet driver med grunnforskning innen matematikk, dataanalyse , astrofysikk og teoretisk fysikk samt forskning innen laserfysikk , vakuumteknologi, vibrasjonsisolasjon og klassisk og kvanteoptikk .
Da LIGO Scientific Collaboration kunngjorde den første oppdagelsen av gravitasjonsbølger , var forskere ved instituttet involvert i modellering, oppdagelse, analyse og karakterisering av signalene. Instituttet er en del av en rekke samarbeid og prosjekter: det er en hovedpartner i gravitasjonsbølgedetektoren GEO600 ; instituttforskere utvikler bølgeform-modeller som brukes i gravitasjonsbølgedetektorene for å oppdage og karakterisere gravitasjonsbølger . De utvikler detektorteknologi og analyserer også data fra detektorene fra LIGO Scientific Collaboration, Virgo Collaboration og KAGRA Collaboration. De spiller også en ledende rolle i planleggingen og forberedelsen av den rombaserte detektoren LISA (planlagt lanseringsdato: 2034) og er involvert i å utvikle tredje generasjon jordbundne gravitasjonsbølgedetektorer ( Einstein Telescope , Cosmic Explorer ). Instituttet er også en stor aktør i Einstein@Home- og PyCBC -prosjektene.
Fra 1998 til 2015 har instituttet publisert open access review journal Living Reviews in Relativity .
Historie
Det nystiftede instituttet startet arbeidet i april 1995 og har vært lokalisert i Potsdam-Golm siden 1999.
I 2002 åpnet instituttet en filial ved Universität Hannover med fokus på dataanalyse og utvikling og drift av gravitasjonsbølgedetektorer på jorden og i verdensrommet. Hannover -instituttet stammer fra Institute for Atom and Molecule Physics (AMP) ved Universität Hannover, som ble opprettet i 1979 av Institutt for fysikk.
Forskning
Instituttets forskningsfokus er innen generell relativitet . Den dekker teoretisk og eksperimentell gravitasjonsfysikk , kvantegravitasjon , multi-messenger astronomi og kosmologi . Instituttet har et sterkt forskningsfokus på gravitasjonsbølge-astronomi : fire av fem avdelinger jobber med forskjellige aspekter av dette forskningsfeltet. Sentrale forskningstemaer er:
- Kildemodellering (binære nøytronstjerner , binære sorte hull , blandede binære filer, stjernekjernekollaps )
- eksperimentelt arbeid med gravitasjonsbølgedetektorer- både på jorden og i verdensrommet
- løse to-kroppsproblemet i generell relativitet
- analytiske og numeriske løsninger på Einsteins ligninger
- utviklingen og implementeringen av dataanalysealgoritmer for gravitasjonsbølge søk
- oppfølgingsanalyser for å utlede egenskapene til gravitasjonsbølgekildene
Alle disse innsatsene muliggjør en ny type astronomi , som begynte med den første direkte påvisning av gravitasjonsbølger på jorden.
Forskere ved instituttet arbeider også for å forene de grunnleggende teoriene om fysikk - generell relativitet og kvantemekanikk - til en teori om kvantegravitasjon .
Avdelinger
- Alessandra Buonanno ‘s astrofysiske og kosmologiske Relativity avdeling ved AEI Potsdam løser to-legeme problem generelt relativitets analytisk og numerisk , og forutsier gravitasjons signaler som sendes ut av binære systemer som består av svarte hull og nøytron stjerner . Medlemmer av avdelingen bruker disse bølgeformsmodellene til å utlede astrofysisk og kosmologisk informasjon og utføre tester av generell relativitet ved å bruke data fra gravitasjonsbølgedetektorer .
- Masaru Shibatas avdeling for beregningsrelativistisk astrofysikk ved AEI Potsdam studerer sammenslåing av sorte hull eller nøytronstjerner og sammenbrudd av stjernekjerner . Avdelingen jobber også med mer grunnleggende aspekter ved generell relativitet med numeriske verktøy .
- The Quantum Gravity og Unified Theories avdeling (konstituert direktør siden august 2020: Alessandra Buonanno ) ved AEI Potsdam arbeider med utvikling av en kvanteteorien av tyngdekraften , basert på konforme feltteori , strengteori , og supergravity og symmetrier .
- Forskningsfokuset til Karsten Danzmanns avdeling Laser Interferometry and Gravitational Wave Astronomy ved AEI Hannover er på utvikling og drift av gravitasjonsbølgedetektorer på jorden og i verdensrommet. Dette inkluderer laboratorieeksperimenter i kvanteoptikk og laserfysikk .
- Bruce Allens avdeling Observational Relativity and Cosmology ved AEI Hannover studerer observasjonelle konsekvenser av generell relativitet , inkludert søk etter og analyse av gravitasjonsbølgesignaler i data fra bakkebaserte detektorer , og driften av Einstein@Home- prosjektet. Avdelingen jobber også med søk etter gammastråler og radiopulsarer , og med teoretiske sider ved sorte hull.
Direktører
- Bruce Allen (AEI Hannover, 2007-nåtid), viseadministrerende direktør
- Alessandra Buonanno (AEI Potsdam, 2014-nå), administrerende direktør
- Karsten Danzmann (AEI Hannover, 2002-nåtid)
- Jürgen Ehlers (AEI Potsdam, grunnlegger, 1995-1998)
- Gerhard Huisken (AEI Potsdam, 2002-2013)
- Hermann Nicolai (AEI Potsdam, 1997-2020)
- Bernard F. Schutz (AEI Potsdam, grunnlegger, 1995-2014)
- Masaru Shibata (AEI Potsdam, 2018-nåtid)
Uavhengige forskergrupper
Permanente uavhengige forskningsgrupper
- Geometri og gravitasjon (ledet av Lars Andersson) ved AEI Potsdam. Denne forskergruppen studerer grunnleggende spørsmål i gravitasjonsteorien og relaterte fysiske teorier med matematiske metoder.
- Søker etter kontinuerlige gravitasjonsbølger (ledet av Maria Alessandra Papa) på AEI Hannover. Denne forskergruppen jobber med søk etter i dag uoppdagede kontinuerlige gravitasjonsbølger , som forventes fra raskt roterende nøytronstjerner .
Uavhengige forskergrupper
- Binær fusjonsobservasjoner og numerisk relativitet (ledet av Frank Ohme) ved AEI Hannover. Den uavhengige forskningsgruppen arbeider med gravitasjonsbølge- dataanalyse og forutsigelse av bølgeformer for signaler fra sammenslåing svarte hull og nøytron stjerner . Studiene er basert på numeriske simuleringer av disse prosessene.
- Eksepsjonell Quantum Gravity (Emeritus -gruppe, ledet av Hermann Nicolai ) ved AEI Potsdam. Denne forskergruppen er finansiert av et ERC Advanced Grant . Forskningen er opptatt av en symmetribasert tilnærming til en konsistent teori om kvantegravitasjon .
- Gravitasjonsteori og kosmologi (ledet av Anna Ijjas) ved AEI Hannover. Denne Lise Meitner forskningsgruppen bruker matematisk og numerisk relativitet for å studere kosmologiske teorier og deres forhold til fysikk i svart hull .
- Tyngdekraft, kvantefelt og informasjon (ledet av Michal P. Heller) ved AEI Potsdam. Denne uavhengige forskningsgruppen, finansiert av Alexander von Humboldt-stiftelsen gjennom en Sofia Kovalevskaya-pris , jobber med skjæringspunktet mellom gravitasjons- og høyenergifysikk ved hjelp av kvanteinformasjonsvitenskap .
- Historical Epistemology of the Final Theory Program (ledet av Alexander Blum) ved AEI Potsdam. Denne forskergruppen fokuserer på historien til søket etter en kvantegravitasjonsteori . Gruppen er en felles Max Planck Research Group ved Max Planck Institute for Science of History i Berlin og Max Planck Institute for Gravitational Physics i Potsdam.
- Teoretisk kosmologi (ledet av Jean-Luc Lehners) ved AEI Potsdam. Denne finansierte forskergruppen er finansiert av et ERC Consolidator Grant og jobber med teoretisk fysikk fra det veldig tidlige universet og Big Bang .
Max Planck -partnergrupper
Max Planck -partnergrupper forsker på felt som overlapper dem med det tidligere verten Max Planck -instituttet. De er etablert for å støtte yngre forskere som kommer tilbake til hjemlandet etter et forskningsopphold ved et Max Planck Institute.
Max Planck Institute for Gravitational Physics har fem Max Planck -partnergrupper:
- ved Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences , Beijing, Kina, og samarbeider med avdelingen "Quantum Gravity and Unified Theories"
- ved Chennai Mathematical Institute , India, og samarbeider med avdelingen “Quantum Gravity and Unified Theories”
- ved Indian Institute of Technology Kanpur , India, og samarbeider med avdelingen "Quantum Gravity and Unified Theories"
- ved Jilin University Changchun, og samarbeider med avdelingen “Quantum Gravity and Unified Theories”
- ved Tata Institute of Fundamental Research , Mumbai, India, og samarbeider med avdelingen "Observational Relativity and Cosmology"
Samarbeidsprosjekter
Avansert LIGO og avansert Jomfru
På AEI Hannover og AEI Potsdam er det to LIGO Scientific Collaboration -grupper som er opptatt av teori og dataanalyse av LIGO- og Virgo -detektorene. På AEI Hannover er det også GEO -gruppen som er opptatt av ulike eksperimentelle emner. AEI -forskere i Potsdam og Hannover analyserer LIGO- og Jomfrudata. De utvikler også spådommer om gravitasjonsbølgesignaler som brukes til å lete etter sammenslåing av sorte hull og nøytronstjerner og deres tolkning.
AEI Hannover er en partnerinstitusjon i det avanserte LIGO-prosjektet og bidro med det forhåndsstabiliserte lasersystemet for de avanserte LIGO-detektorene i Hanford og Livingston. AEI -forskere hjelper til med igangsetting og drift av de avanserte LIGO -interferometrene.
I begynnelsen av 2018 forskere ved AEI Hannover har utviklet, bygget og hjulpet installere en presset lys kilde ved Advanced Virgo gravitasjonsbølge detektor . Under den tredje felles observasjonskjøringen av gravitasjonsbølgedetektorene reduserte den kvantemekaniske bakgrunnsstøyen med omtrent en tredjedel, og økte den forventede deteksjonshastigheten for binære nøytronstjernefusjoner med opptil 26%.
Einstein teleskop
Forskere ved AEI bidrar til planlegging, utvikling og vitenskapelig case for Einstein Telescope (ET), en tredje generasjons gravitasjonsbølgedetektor i Europa. ET-lederkomiteens leder er i AEI Hannover, og laserteknologi for ET Prototype i Maastricht skal utvikles på AEI Hannover. AEI Potsdam-forskere bidrar til å utvikle bølgeformer for tredje generasjons gravitasjonsbølgedetektorer som Einstein-teleskopet.
GEO600
Den GEO600 gravitasjonsbølge detektor sør for Hannover er designet og forvaltet av forskere fra Max Planck Institute for Gravitasjons fysikk og Leibniz Universität Hannover , sammen med partnere i Storbritannia.
LISA Pathfinder
LISA Pathfinder var et testoppdrag fra ESA for Laser Interferometer Space Antenna (LISA). Den demonstrerte viktige teknologier for gravitasjonsbølgedeteksjon i verdensrommet. Max Planck Institute for Gravitational Physics i Hannover og Institute for Gravitational Physics ved Leibniz Universität Hannover var ansvarlige for og koordinerte det tyske bidraget til oppdraget.
I operasjonsfasen var forskere fra Max Planck og Leibniz Universität i Hannover partnere i oppgavens dataanalyse. De spilte også en ledende rolle i utviklingen av analyseprogramvaren LTPDA, en MATLAB -verktøykasse . AEI -forsker deltok i misjonsoperasjonene ved ESOC .
LISA
Det rombaserte gravitasjonsbølgeobservatoriet LISA er utviklet under ESA- ledelse i samarbeid med et vitenskapelig konsortium. LISA -konsortiet ledes av AEI -direktør Karsten Danzmann. På AEI Hannover og AEI Potsdam er det LISA Consortium -grupper. På AEI Hannover er det store laboratorier for LISA laser interferometriteknikker eksperimenter.
GRACE Oppfølging
GRACE-FO er et satellittbasert geodesioppdrag som tar detaljerte målinger av jordens gravitasjonsfelt og tidsmessige og romlige variasjoner ved interferometriske avstandsmålinger mellom to satellitter. Laserinterferometeret som brukes til dette formålet er et samarbeid mellom NASA og tyske partnere, med det tyske bidraget ledet av AEI. Instrumentets konsept, dets prototyper og tekniske spesifikasjoner ble gjort på AEI. AEI -forskere har vært involvert i å utvikle og teste flymaskinvaren.
Opplæringsprogram for nyutdannede
Instituttet deltar i to International Max Planck Research Schools (IMPRS). Slike forskerskoler er utdanningsprogram som drives av Max Planck Institutes i samarbeid med lokale universiteter, og tilbyr en doktorgrad. grad. De IMPRS for matematiske og fysiske aspekter ved gravitasjon, kosmologi og kvantefeltteori partnere med Institutt for matematikk ved Universitetet i Potsdam , Institutt for fysikk ved Humboldt-universitetet , IIT Bombay , Chennai Matematisk institutt , og Institutt for teoretisk fysikk av de kinesiske Vitenskapsakademiet
De IMPRS på gravitonastronomi kjøres i to samarbeidende avdelinger, en i Hannover og én i Potsdam-Golm. Filialen i Hannover samarbeider med Leibniz University Hannover og Laser Zentrum Hannover eV . Potsdam -grenen samarbeider med Humboldt University , University of Potsdam og Leibniz Institute for Astrophysics . Den samarbeider med IMPRS for matematiske og fysiske aspekter av gravitasjon, kosmologi og kvantefeltteori (også ved AEI Potsdam), masterstudiet i astrofysikk ved University of Potsdam , Astrophysics Network Potsdam , Yukawa Institute for Theoretical Physics i Kyoto University , og University of Maryland .
Jürgen Ehlers vårskole
Instituttet tilbyr en årlig to-ukers vårskole for 40 internasjonale studenter i matematikk og fysikk . Hvert år dekker forelesningene, øvelsene og diskusjonene forskjellige temaer fra instituttets forskningskompetanse. Forelesninger holdes av forskere fra instituttet.
Jürgen Ehlers Spring School ble opprettet i 2000 og er oppkalt etter instituttets grunnleggende direktør Jürgen Ehlers .
Oppsøkende
Offentlige arrangementer
Instituttets oppsøkende aktiviteter inkluderer åpne dager på AEI Potsdam og på GEO600 gravitasjonsbølgedetektoren , deltakelse i pikedager og fremtidige dager, populærvitenskapelige samtaler av forskere, deltakelse i "November der Wissenschaft" i Hannover, turer i institutter inkludert utvalgte laboratorier og dataklynger, og et program for besøk og presentasjoner av forskere ved videregående skoler.
Einstein Online
Instituttet driver den populærvitenskapelige webportalen Einstein Online, som er et hypertekstnettverk med innledende og grundige artikler om Einsteins relativitetsteori og dens konsekvenser.
Journalist i bosted
Siden 2018 har instituttet tilbudt et Journalists-in-Residence-program til vitenskapsjournalister. Målet er å forbedre kommunikasjonen mellom journalister og forskere, og gi dypere innsikt i instituttets forskning.
Einstein@Home
Instituttet er sammen med University of Wisconsin - Milwaukee en av de to vertsinstitusjonene i det distribuerte frivillige databehandlingsprosjektet Einstein@Home . Einstein@Home samler datatid på frivilliges datamaskiner for å søke etter signaler fra roterende nøytronstjerner i data fra LIGO gravitasjonsbølgedetektorer , fra store radioteleskoper og fra Fermi gammastrålingsteleskopet .
Se også
Referanser
Eksterne linker
- Hjemmeside til Max Planck Institute for Gravitational Physics
- Einstein Online - oppsøk webområde ved instituttet om Albert Einstein 's teorier om relativitets
- Nettstedet til LISA -konsortiet som er vert for instituttet
Koordinater : 52 ° 24′59 ″ N 12 ° 58′9 ″ E / 52.41639 ° N 12.96917 ° Ø
 |
Denne artikkelen om en organisasjon eller et institutt knyttet til fysikk er en stubbe . Du kan hjelpe Wikipedia ved å utvide den . |