课程大纲

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引力波探测

课程编码:085400M06001T 英文名称:Gravitational wave detection 课时:21 学分:1.00 课程属性:专业研讨课 主讲教师:王运永

教学目的要求
引力波是广义相对论的重要预言, 引力波探测是当代物理学重要的前沿领域之一,以引力波探测为基础的引力波天文学是一门新兴的交叉科学,是继电磁辐射天文学之后,人类观测宇宙的一个新窗口.它以全新的探测理念和分析手段提供其它探测方法不可能获取的信息,得到其它探测方法不能得到的结果, 丰富并加深人们对宇宙的认识,对研究强引力场动力学﹑探寻宇宙中未知的质量体系﹑研究宇宙起源和演化都有极其重要的意义。引力波的发现完成了从寻找引力波到研究天文学这一历史性转折,开辟了引力波天文学研究的新纪元,希望同学们可以通过本课程的学习,掌握引力波理论基础,并从实验物理的角度,理解引力波的探测方法。

预修课程
大学物理

大纲内容
第一章 引力波理论基础 3学时
第1节 引力波理论基础
第二章 引力波探测与发现 3学时
第1节 引力波探测与发现
第三章 激光干涉仪引力波探测器 3学时
第1节 激光干涉仪引力波探测器
第四章 引力波探测器的噪声和灵敏度 3学时
第1节 引力波探测器的噪声和灵敏度
第五章 压缩态光场和标准量子极限 3学时
第1节 压缩态光场和标准量子极限
第六章 引力波数据分析 3学时
第1节 引力波数据分析
第七章 引力波探测前景展望 3学时
第1节 引力波探测前景展望

教材信息
1、 引力波探测 王运永 2020年 科学出版社

参考书

课程教师信息
王运永,.中国科学院高能物理研究所研究员,北京师范大学天文系教授. 1965 年大学毕业后分配到中国科学院原子能研究所 (1973年改名为高能物理研究所)工作直到退休. 其中: 1979年到1982年作为“李政道学者”被国家科委派往美国加利福尼亚大学(伯克利)学习,参加斯坦福直线加速器中心PEP对撞机上MARK-II的粒子物理研究.1987年作为访问教授在美国康奈尔大学核研究所工作,1990年到1992年作为访问教授在欧洲核子研究中心工作,1996年到1997年,作为中方合作组负责人在欧洲核子研究中心从事CMS谱仪的筹建工作,1999年到2000年带队到美国芝加哥费米国家实验室从事CMS谱仪上CSC探测器研制,2001年到2003年作为访问教授在美国加州理工学院LIGO实验室从事引力波探测,2004年在日本国家天文台TAMA300引力波实验室工作,2005年作为访问教授在意大利佛罗伦萨大学参加VIRGO 引力波实验室工作,早年参加核爆炸中子能谱的探测、分析并从事核物理及粒子物理探测器研制.八十年代作为子课题组长参加了北京正负电子对撞机北京谱仪的研制.该工作获国家科技进步特等奖.九十年代发起并组织了中国与欧洲核子研究中心大型强子对撞机LHC上CMS谱仪的合作,该工作发现了所谓“上帝粒子”HIGGS,九十年代主持了中美高能物理合作项目”北京谱仪MDC-II 的研制. 2006年回国后被北京师范大学天文系返聘,讲授 “引力波天文学导论”并参加引力波探测的国际合作. 在国内外学术刊物上发表论文130余篇并撰写和翻译学术专著各2部。