論文の概要: Probing the massive scalar mode in the levitated sensor detector of gravitational wave
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.14471v1
- Date: Fri, 18 Oct 2024 13:57:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-21 14:24:00.319498
- Title: Probing the massive scalar mode in the levitated sensor detector of gravitational wave
- Title（参考訳）: 重力波の浮上型センサ検出器における大規模スカラーモードの探索
- Authors: Rakesh Das, Anirban Saha,
- Abstract要約: 最近設計された重力波の重力波検出装置 citeAggarwal は、スカラーモードとテンソルモードの両方を異なる周波数で検出する確率が高いことを示す。
光ビームの強度を調整することにより、高調波電位トラップの周波数を広く変化させることができる。
センサ質量の力学は、適切な検出器フレームにおける測地偏差方程式に従うことを実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Owing to the mass scale associated with the scalar longitudinal mode signal of gravitational wave predicted by modified theories of gravity, it should propagate at a subluminal speed and with a different frequency compared to the massless tensor mode signals which moves at the speed of light and are present in both standard general relativity and modified theories. This is ensured by the massless and massive dispersion relations obeyed respectively by the tensor and scalar modes of gravitational wave coming from a given source and thus having the same propagation vector. We show that because of its wider operational frequency band the recently designed levitated sensor detector \cite{Aggarwal} of gravitational wave has a better chance of detecting both the scalar and tensor modes at these different frequencies and thus can provide observational evidence in favour of modified theories of gravity over general relativity. This detector works on the principle of optical trapping \cite{Ashkin_1970} of a dielectric nanosphere sensor\cite{Geraci}. By adjusting the intensity of the optical beam the frequency of the harmonic potential trap can be varied widely so that the nanosphere sensor can undergo distinct resonant transitions induced by the tensor and scalar modes. We demonstrate that the dynamics of the sensor mass obeys a geodesic deviation equation in the proper detector frame and construct a quantum mechanical description of this system in modified gravity framework to compute the probabilities of resonant transitions in response to incoming gravitational wave signals of both periodic and aperiodic kind.
- Abstract（参考訳）: 重力の修正理論によって予測される重力波のスカラー長手モード信号に付随する質量スケールのため、光の速度で動き、標準の一般相対性理論と修正理論の両方に存在するマスレステンソルモード信号と異なる周波数で伝播すべきである。
これは、与えられた源から来る重力波のテンソルモードとスカラーモードによってそれぞれ従う質量と質量の分散関係によって保証され、したがって同じ伝播ベクトルを持つ。
より広い動作周波数帯域のため、最近設計された重力波の共振器検出器 \cite{Aggarwal} は、これらの異なる周波数でスカラーモードとテンソルモードの両方を検出する確率が高く、一般相対性理論よりも重力の修正理論を好む観察的証拠を与えることができることを示した。
この検出器は誘電体ナノスフィアセンサーの光トラップ \cite{Ashkin_1970} の原理に基づいている。
光ビームの強度を調整することにより、高調波電位トラップの周波数を広範囲に変化させることができるので、ナノスフィアセンサはテンソルおよびスカラーモードによって誘起される共鳴遷移を個別に行うことができる。
センサ質量の力学は、適切な検出器フレームにおける測地偏差方程式に従うことを実証し、この系の量子力学的記述を修正重力フレームワークで構築し、周期型および周期型の重力波信号に応答して共鳴遷移の確率を計算する。
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