Физика гравитационных волн

Математические основы общей теории относительности
- Тензорное исчисление и дифференциальная геометрия
- Метрический тензор и связность
- Тензор кривизны Римана
- Уравнения поля Эйнштейна
- Слабополевое приближение
- Калибровочные преобразования в гравитации
- Псевдориманова геометрия пространства-времени
Основы теории гравитационных волн
- Линеаризованная общая теория относительности
- Волновое уравнение для метрических возмущений
- Калибровка TT (поперечная бесследовая)
- Поляризации гравитационных волн
- Энергия и импульс гравитационных волн
- Квадрупольная формула излучения
- Сравнение с электромагнитными волнами
Источники гравитационных волн
- Двойные системы компактных объектов
- Слияние черных дыр
- Слияние нейтронных звезд
- Коллапс звездных ядер и сверхновые
- Космологические источники гравитационных волн
- Вращающиеся нейтронные звезды
- Космические струны и топологические дефекты
- Стохастический гравитационно-волновой фон
Распространение гравитационных волн
- Геометрическая оптика гравитационных волн
- Взаимодействие с веществом
- Гравитационное линзирование волн
- Дисперсия в гравитационном поле
- Эффекты космологического красного смещения
- Поглощение и рассеяние гравитационных волн
- Нелинейные эффекты распространения
Детектирование гравитационных волн
- Принципы детектирования
- Воздействие гравитационных волн на пробные массы
- Интерферометрические детекторы
- Резонансные детекторы
- Космические детекторы
- Альтернативные методы детектирования
- Пределы чувствительности детекторов
Наземные интерферометрические детекторы
- Лазерные интерферометры Майкельсона
- Детекторы LIGO
- Детектор Virgo
- Детектор KAGRA
- Детектор GEO600
- Система подвеса и изоляции от вибраций
- Лазерные системы и стабилизация
- Системы управления и обратной связи
- Ограничения по шумам
Космические детекторы гравитационных волн
- Концепция LISA
- Орбитальная конфигурация
- Лазерная интерферометрия в космосе
- Технологические вызовы
- Научные цели космических миссий
- Альтернативные космические проекты
- Детектирование низкочастотных волн
Анализ данных и статистические методы
- Оптимальная фильтрация сигналов
- Согласованные фильтры
- Байесовский анализ
- Методы Монте-Карло по схеме марковских цепей
- Поиск сигналов в шуме
- Статистика детектирования
- Ложные срабатывания и их подавление
- Объединение данных с разных детекторов
Численное моделирование источников
- Численная теория относительности
- Моделирование слияния черных дыр
- Гидродинамика в сильных гравитационных полях
- Магнитогидродинамические эффекты
- Уравнения состояния плотной материи
- Моделирование коллапса звезд
- Постньютоновские приближения
- Эффективная теория поля для двойных систем
Астрофизика гравитационных волн
- Популяции двойных систем
- Скорость слияний в галактиках
- Космологическая эволюция источников
- Многомессенджерская астрономия
- Гравитационно-волновые стандартные сирены
- Измерение космологических параметров
- Проверка общей теории относительности
- Физика экстремальных состояний материи
Первые детектирования и их анализ
- Событие GW150914
- Анализ сигнала и параметров источника
- Статистическая значимость
- Сравнение с теоретическими предсказаниями
- Последующие детектирования LIGO-Virgo
- Килоновые и гравитационные волны
- Гамма-всплески и гравитационные волны
- Каталоги гравитационно-волновых событий
Космология и гравитационные волны
- Первичные гравитационные волны
- Инфляционные модели и тензорные возмущения
- Реликтовое излучение и B-моды поляризации
- Фазовые переходы в ранней Вселенной
- Космические струны и гравитационные волны
- Темная материя и гравитационные волны
- Модифицированные теории гравитации
- Дополнительные измерения и гравитационные волны
Альтернативные теории гравитации
- Скалярно-тензорные теории
- f(R) гравитация
- Теории с дополнительными измерениями
- Массивная гравитация
- Предсказания для гравитационных волн
- Тесты альтернативных теорий
- Скорость распространения гравитационных волн
- Дисперсионные соотношения
Квантовые аспекты гравитационных волн
- Квантование гравитационного поля
- Гравитоны
- Квантовые флуктуации метрики
- Эффект Казимира для гравитационных волн
- Соотношения неопределенности для гравитации
- Квантовые пределы измерений
- Сжатые состояния света в детекторах
- Квантовая гравитация и волны
Экспериментальные аспекты и технологии
- Сверхстабильные лазеры
- Системы вакуумирования
- Криогенные технологии
- Системы активной и пассивной изоляции
- Материалы для зеркал и подвесов
- Электроника и системы управления
- Калибровка детекторов
- Мониторинг окружающей среды
Шумы и ограничения чувствительности
- Тепловой шум
- Дробовой шум
- Сейсмический шум
- Гравитационный градиентный шум
- Шум от космических лучей
- Квантовый шум
- Технические шумы
- Методы подавления шумов
Будущее гравитационно-волновой астрономии
- Детекторы третьего поколения
- Cosmic Explorer
- Einstein Telescope
- Расширение частотного диапазона
- Сети детекторов
- Многомессенджерские наблюдения
- Новые астрофизические открытия
- Фундаментальная физика с гравитационными волнами
Математические методы обработки сигналов
- Преобразования Фурье и спектральный анализ
- Вейвлет-анализ
- Адаптивные фильтры
- Машинное обучение в анализе данных
- Нейронные сети для поиска сигналов
- Алгоритмы быстрого поиска
- Параллельные вычисления
- Обработка больших данных
Калибровка и характеризация детекторов
- Методы калибровки амплитуды и фазы
- Инжекция известных сигналов
- Мониторинг стабильности
- Характеризация передаточных функций
- Нелинейности и их учет
- Временная привязка данных
- Контроль качества данных
- Систематические ошибки
Сетевой анализ детекторов
- Триангуляция источников
- Совместный анализ данных
- Повышение статистической значимости
- Определение поляризации волн
- Разрешение вырожденностей параметров
- Глобальные сети детекторов
- Протоколы обмена данными
- Распределенные вычисления