【摘要】：引力波直接探測已經(jīng)被LIGO成功實現(xiàn).在這個重大實驗發(fā)現(xiàn)中,理論模型的重要作用得到充分體現(xiàn).有效單體數(shù)值相對論模型不僅提升了既定硬件的靈敏度,把實驗結果的置信度從4.6σ加強到5.1σ,而且還辨認出該引力波源是并合雙黑洞.以這次實驗結果所給出的雙星并合事件率推斷,地面引力波探測器接下來還會給出更多的引力波事件.這些引力波實驗數(shù)據(jù)可以被用來進行天文學和基本物理學的研究.隨著數(shù)據(jù)的積累和新脈沖星的加入,脈沖星計時計劃的引力波探測精度也越來越高.空間引力波探測計劃包括eLISA、太極和天琴等也在積極準備中.可以預期,引力波天文學將逐漸形成.在引力波天文學中,從信號讀取到參數(shù)反演都離不開理論模型.不做任何解析近似的數(shù)值相對論是現(xiàn)實引力波源建模的通用工具.愛因斯坦方程的復雜數(shù)學結構和所需的龐大程序構架是數(shù)值相對論的兩大困難.結合引力波天文學,本文對數(shù)值相對論的關鍵困難、發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀和在引力天文學中的應用等給出比較系統(tǒng)的描述.
[Abstract]:Direct detection of gravitational waves has been successfully implemented by LIGO. In this important experimental discovery, the important role of the theoretical model has been fully reflected. The effective monolithic numerical relativistic model not only improves the sensitivity of the given hardware and increases the confidence of the experimental results from 4.6 蟽 to 5.1 蟽, but also identifies the gravitational wave source as a combined double black hole. Based on the results of this experiment, we infer that the ground gravitational wave detector will give more gravitational wave events. These gravitational wave experimental data can be used to study astronomy and basic physics. With the accumulation of data and the addition of new pulsars, the precision of gravitational wave detection in pulsar timing plan is getting higher and higher. Space gravitational wave detection programs, including eLISA, Taiji and Tianqin, are also in active preparation. Gravitational wave astronomy is expected to evolve. In gravitational wave astronomy, the theoretical model is indispensable from signal reading to parameter inversion. Numerical relativity without any analytic approximation is a general tool for modeling real gravitational wave sources. The complex mathematical structure of Einstein's equation and the huge program framework required are two major difficulties in numerical relativity. Combined with gravitational wave astronomy, this paper gives a systematic description of the key difficulties, development history, research status and application in gravitational astronomy of numerical relativity.
【作者單位】： 中國科學院數(shù)學與系統(tǒng)科學研究院;清華大學計算機科學與技術系;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(編號:11375260)
【分類號】：O412.1

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本文編號：2260935