Warum haben Detektoren für Gravitationswellen nur zwei senkrecht zueinander stehende Arme, nicht drei?

Ich frage mich, warum Detektoren für Gravitationswellen nur zwei senkrecht zueinander stehende Arme haben, nicht drei. Drei Arme scheinen eine bessere Erkennung der Richtung zu ermöglichen oder sogar die Empfindlichkeit zu erhöhen (ich kann mich irren). Bisher habe ich ein paar Vermutungen angestellt, bin aber kein Experte.

  • Zwei Arme sind billiger als drei
  • ein 600 m hoher Turm ist ein No-Go (Stabilität), ein 600 m tiefes Loch ist eine Herausforderung beim Bau und Betrieb
  • zwei Arme reichen aus, drei würden keine wesentlich besseren Ergebnisse garantieren
  • Photonen, die nach unten und oben gehen, würden Energie gewinnen und verlieren; diejenigen in den Oberflächenarmen nicht oder viel weniger. Signalauswertung wäre unsauber.

Was sind die wahren Gründe?

Antworten (2)

LIGOs Arme sind 4 km lang, was das Problem noch verschlimmert. Außerdem können Sie sich einfach ein Viertel des Planeten umrunden und dort eine weitere 2-Arm-Anlage bauen, die automatisch im rechten Winkel zu Ihrer ersten Anlage steht (und solange Sie ihre relativen Positionen und Ausrichtungen genau kennen). , Sie müssen sie nicht genau im rechten Winkel zueinander platzieren).

Die Grundidee ist, dass Sie destruktive Interferenz haben. Dies ist mit drei Photonen schwer (-er) zu erreichen, und ich sehe keinen trivialen Weg, um die Strahlteilung durchzuführen.

Ich mag das triviale Wortspiel :)
Wie wäre es mit einem 3-in-1-Gerät: 3 paarweise senkrecht stehende Zweiarm-Interferometer?
@Jens - Das ist wahrscheinlich der richtige Weg, es zu tun. Aber das erhöht die Kosten und die Komplexität des Aufbaus wirklich, und man hätte immer noch das Problem, das Sie erwähnt haben, dass Photonen in einem der Arme gegen die Schwerkraft auf und ab gehen. Es wäre wahrscheinlich eine bessere Verwendung des Geldes, einfach eine weitere 2-armige LIGO-Anlage irgendwo anders auf dem Planeten zu bauen.
Warum haben Detektoren für Gravitationswellen nur zwei senkrecht zueinander stehende Arme, nicht drei?
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