【摘 要】
:
自爱因斯坦提出广义相对论,预言了引力波的存在,到现在已经过去了将近一个世纪。人类对引力波的存在从预言,怀疑,又再次相信,直到激光干涉引力波天文台探测到第一个引力波事件GW150914,终于确定了引力波的存在,但是目前人类对引力波的了解仍然是十分有限的。受限于现阶段的探测技术与精度,想要了解引力波,有必要从理论方面入手研究。同时,对引力波的理论研究也能在一定程度上影响探测技术的发展方向。本论文的目的
论文部分内容阅读
自爱因斯坦提出广义相对论,预言了引力波的存在,到现在已经过去了将近一个世纪。人类对引力波的存在从预言,怀疑,又再次相信,直到激光干涉引力波天文台探测到第一个引力波事件GW150914,终于确定了引力波的存在,但是目前人类对引力波的了解仍然是十分有限的。受限于现阶段的探测技术与精度,想要了解引力波,有必要从理论方面入手研究。同时,对引力波的理论研究也能在一定程度上影响探测技术的发展方向。本论文的目的是探讨引力波的严格解;通过讨论引力波的偏振态对引力理论进行筛选;通过对引力场能动量赝张量计算,分析引力波能量、动量以及能流密度与度规的关系。本文首先介绍了广义相对论中弱场近似下得到的线性近似解,以及三种爱因斯坦场方程严格解:Bondi的“Sandwich Wave”解、Peres的“PP-Wave”解以及刘宏亚、周培源提出的解,这三种解均为平面引力波解。之后介绍了平面引力波的一些性质,主要是引力波偏振信息和其携带的能量和动量信息。然后介绍了分析引力波偏振的一种方法——Newman-Penrose方法和E(2)群分类。对于引力场的能动量信息,则是介绍了几种不同的能动量赝张量表达式,分别是爱因斯坦、伯格曼、托尔曼、朗道-利夫希兹定义的表达式。再利用Newman-Penrose方法对三种严格解的偏振态进行了分析,Bondi的“Sandwich Wave”解和Peres的“PP-Wave”解只含有“+”偏振,刘-周解有“+”和“×”两种模式,这与弱场近似方法得到的广义相对论的引力波偏振态相符。然后依据不同的能动量赝张量表达式,对这三种引力波解中引力场的能动量信息进行了计算。发现不同的表达式对于同一平面引力波解的结果相同。此外,这四种能动量赝张量表达式对于Peres解的计算结果恒为零。最后本文简要介绍了两种修改引力理论——Brans-Dicke理论、f(R)理论以及它们的线性真空解。同时对BD理论的修改理论BDV和BDΛ理论进行了简单的讨论。本文还在Brans-Dicke理论当中,利用Newman-Penrose方法分析了引力波偏振,发现其比广义相对论中多一个呼吸偏振模式。正因为修改引力理论与广义相对论的偏振态有所区别,所以可以依据引力波的偏振态对广义相对论进行检验。
其他文献
目标检测是计算机视觉领域中的基础研究方向之一,其任务是找出图像中所有感兴趣物体,指明物体的位置与类别。相比于一般目标检测任务使用水平包围盒描述物体位置,多方向目标检测要求进一步指明物体的方向性。随着深度学习的发展,一般目标检测算法迎来巨大的进步,然而这种水平包围盒检测算法并不适用于检测具有明显方向属性的目标,例如遥感图像中的物体、场景文本等。精确地检测多方向目标能在城市规划、安防、车流量预测、自动
随着我国科学技术的进步和发展,焊接在机械制造生产中被广泛应用,这不但改进和优化了自动化技术和焊接技术,同时也创新了自动化焊接设备在机械制造行业中应用。本文主要以自动化焊接技术在机械制造中的应用策略为研究目的,通过实例案例分析焊接机器人在在自动化焊接系统选择方面、工程方面的具体应用情况,以及自动化焊接技术在精密零件制造中的具体应用,为机械制造企业创造更多的经济效益,促进该行业更好的健康持续发展。
随着半导体工艺的不断发展,芯片的集成度日益提高,电子产品也趋于小型化。全集成的Buck转换器可以避免使用体积庞大的片外无源器件,显著降低了成本,同时延长了电池的使用寿命,这使得全集成转换器存在非常高的研究价值。因为电感和电容的高度集成化,转换器的工作频率高达几十兆甚至上百兆赫兹,此时由于开关损耗和反向电感电流的存在,系统轻载时的效率大幅降低。针对以上问题,本文采用了一种改进型的PFM策略—自适应固
海洋中波浪对于人类的远洋和近海活动有着深远影响,但过大的波浪引起的海啸会对人员安全与经济造成损失。因而精准的短期波浪预报对于人们进行远洋活动、渔业养殖、海上石油开采、远海和近海的海洋平台的布局和建造等相关活动有重大的参考价值。因为海浪的随机性,非线性共振等因素,海洋工程中的许多常规问题仍具有挑战性。现如今对于波浪的研究可以分为两种方法,一种是以动力学为基础进行研究,另外一种是利用统计学进行研究。以
随着锂离子电池日益广泛应用于新能源汽车,其安全性受到了社会更多的关注。同时,相变材料(PCM)作为新型储能材料被大量应用于散热系统,复合相变材料(CPCM)能够提高材料导热率。为了探讨复合相变材料在提高锂离子电池热管理系统安全性中的作用,本文进行了几个方面的工作,得出以下结论:(1)使用NTGK模型模拟了单体锂离子电池的放电产热行为,使用热失控模型模拟了电池的热失控过程,发现电池在温度达到150℃
受益于超构表面超薄,轻巧紧凑的优势,光学超构表面在微型光学器件方面有着良好的发展前景。同时因为结构具有较高的自由度,超构表面展现出许多新颖的功能。其中非线性光学作为现代光学的重要分支,引起了广泛的关注。传统的非线性超构表面使用电介质或者表面等离激元实现非线性信号的产生和控制。而复合超构表面则是利用多种材料的组合来实现这种功能。本文证明并展示了,通过结合表面等离激元和高非线性材料,可以高效的产生非线
脑胶质瘤是一种极为危险的癌症肿瘤。精准划分脑胶质瘤与正常组织的边界、精准区分脑胶质瘤内部的各个区域,在临床诊断和治疗上具有极其重要的意义。传统方法与机器学习的分割效果已远低于深度学习方法,基于深度学习分割脑胶质瘤已成为脑胶质瘤分割的研究热点。针对脑胶质瘤样本数据量少的问题,研究了从形状层面增加数据多样性的方法,在仿射变换增强数据的基础上,结合弹性变换对脑胶质瘤数据进行增强。针对U-Net分割脑胶质
背景:动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)是一种炎症性疾病,涉及活化抗原的适应性和先天免疫反应,包括氧化低密度脂蛋白(ox LDL)和磷酸化胆碱(PC)。树突状细胞(DCs)接受抗原刺激后激活,通过提呈抗原继而激活T细胞,参与动脉粥样硬化的发生发展。然而,磷酸胆碱能否通过激活DCs促进动脉粥样硬化及其作用机制尚不清楚。方法和结果:为探讨观察磷酸胆碱是否通过DCs促进动脉粥样硬化,将
数控加工中,具有良好速度规划性能的刀具路径是保证机床各轴平滑运动的基础。在有旋转轴参与联动的多轴加工中,由于刀尖点运动与机床运动之间的非线性关系,工件坐标系下光顺的刀具路径无法保证机床各轴平滑的运动。当给定的加工速度较高时,上述非线性关系可能导致机床震动以及在一些特殊位置处的指令加速度超出伺服电机的性能约束,使加工无法正常进行。为此,本文提出了一种在机床坐标系下平滑刀具路径的算法,旨在改善多轴加工
水下探测和运载设备技术的提升大力推动了我国海底资源的开发利用。水下自主航行器作为重要的海洋探测技术装备,为解决其续航问题,需考虑新的电能补给方式。无线电能传输技术由于安全,可靠,灵活和隐蔽等优点正受到越来越多的关注。海水介质特性与空气有明显的差别,加上水下应用环境的复杂性,水下无线电能传输技术面临更多的问题。本文针对双D正交型水下无线电能传输系统进行设计与优化。海水环境下磁耦合机构的等效电路模型是