InterStellar_GW

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~41-기술2-충적지반

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목 록( 目 錄 )

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FTTH 기술발표

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주지스님의 이 달의 법문 성철 큰스님 기념관 불사를 회향하면서 20여 년 전 성철 큰스님 사리탑을 건립하려고 중국 석굴답사 연구팀을 따라 중국 불교성지를 탐방하였습 니다. 대동의 운강석굴, 용문석굴, 공의석굴, 맥적산석 굴, 대족석굴, 티벳 라싸의 포탈라궁과 주변의 큰

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11이정민

공학박사학위 논문 운영 중 터널확대 굴착시 지반거동 특성분석 및 프로텍터 설계 Ground Behavior Analysis and Protector Design during the Enlargement of a Tunnel in Operation 2011년 2월 인하대

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산호세 광산 붕괴 사고가 발생하고 1주일이 지난 8월 12일 돌무더기 위에서 광부의 가족이 흐느끼고 있다. 2 8월 22일 33명 모두 괜찮다 는 쪽지가 발견되면서 광부들의 생존 사실이 알 려졌다. 3 광부들의 생존을 확인한 뒤 칠레 정부는 지하 갱도와

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09구자용(489~500)


49-9분동안 표지 3.3

THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE. vol. 29, no. 10, Oct ,,. 0.5 %.., cm mm FR4 (ε r =4.4)

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29 Ⅰ. 서론 물리학자들이 전파의 이론을 정립한 이후, 이를 기술적으로 실현함은 물론 적정 수준의 19세기 물리학자인 페러데이, 맥스웰, 헤르츠 등의 연구 결과로 인류는 전기장과 자기장의 변화 에 따른 전파를 만들어 낼 수 있게 되었고, 인류에 게 있어 없어서는 안되


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하나님의 선한 손의 도우심 이세상에서 가장 큰 축복은 하나님이 나와 함께 하시는 것입니다. 그 이 유는 하나님이 모든 축복의 근원이시기 때문입니다. 에스라서에 보면 하나님의 선한 손의 도우심이 함께 했던 사람의 이야기 가 나와 있는데 에스라 7장은 거듭해서 그 비결을

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6 동국 <-가> 와일드수학(실력) CMYK CMYK <-가> 와일드수학(실력) 동국 7 ᄂ 6.*6+.8=7.5( ) ᄃ.7*+.5=.( ) ᄅ.*+.5=.5( ) 7.%.5=5.7 바구니는 5개이고 남는 고구마는.7kg입 5.9%.=6. 컵은 모두 6개가 필요고 남

[수도권대기환경청 소식] 1. 제10차 수도권 대기환경정책 연구회 년도 1/4분기 직장교육 26 제5절 환경용어 해설 교토메카니즘(Kyoto Mechanism) 라돈(Rn) 배출가스 재순환장치(EGR, Exhaust G

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AnnualReport_2015.pdf

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114 2, 115,,?,,,, (Distinctiveness of Humanity),, (eternity),,, 1),,, (, 1998), 344 (David Brower) 6 8, 4, 11 2/3, 2?, 2) ) 4) 5), 6) 2) John He

들어가면서 본 식생활가이드 는 여러분께서 받으신 식생활 평가지의 내용을 쉽게 이해하실 수 있도록 구성되었습니다. 식생활 평가지는 식품섭취조사에서 응답하신 내용을 기반으로 분석하여 체중평가, 에너지 섭취평가, 식품 섭취 평가, 영양소 섭취 평가 등의 내용을 포함하고 있습

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SAMJONG Insight 제19호

본문01

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1 n dn dt = f v = 4 π m 2kT 3/ 2 v 2 mv exp 2kT 2 f v dfv = 0 v = 0, v = /// fv = max = 0 dv 2kT v p = m 1/ 2 vfvdv 0 2 2kT = = vav = v f dv π m

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(주)동화사 과학2 (주)동화사 과학2 동화사 과학 교과서 탄탄하게 구성했습니다 제7차 개정 교육과정 최상의 교과서 선생님들은 쉽고 재미있게 가르칠 수 있고 학생들은 자기 주도적으로 공부하고 탐구 활동에 능동적으로 참여하여 문제 해결력과 창의력을 기를 수 있습니다 이해

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기술단상 최종 협상 화상( 畵 像 ) 회의는 난생 처음이었다. 가끔 영화나 텔레비전에서 보긴 했지만 막상 화상 회의 당사자가 되니 얼떨떨했다. 마치 무대에 처 거제 돌핀파크에 거는 기대 음 오른 신참 배우 같았다. 상대방은 사업 주체인 싱가포르 회사의 회장과 중역진들,

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(지도6)_(7단원 202~221)

2 A A Cs A C C A A B A B 15 A C 30 A B A C B. 1m 1m A. 1 C.1m P k A B u k GPS GPS GPS GPS 4 2

284 New Physics: Sae Mulli, Vol. 66, No. 3, March 년 9월 14일에 미국의 라이고 (LIGO) 중력파 검출기가 최초로 중력파의 직접 검출에 성공했다. 중력파 신호는 그동안 인류가 발견한 천체 신호 중에 가장 미약한

Transcription:

인터스텔라 영화속의 시공간과 중력파 부산대학교 물리학과 이창환 1

2017 Nobel Prize in Physics

KIP THORNE Caltech - (1997) LIGO (1992) (2009~) 2017 3

KIP THORNE EXECUTIVE DIRECTOR OF INTERESTELLAR 2005 / 2006, (14 ) 2010 / 2012 2014 / 2 2015.3.19 4

영화는 영화다 - THIS IS NOT POSSIBLE. - NO, IT IS NECESSARY. 비유는 비유다 - 내용은 정확한가 - 제대로 전달되고 있는가 주요 참고문헌 The Science of Interstellar (Kip Thorne, 2014) Black Holes & Time Warps (Kip Thorne, 1994) 블랙홀전쟁 (서스킨드/이종필, 2011) Figures from Interstellar, Wikipedia, NASA/ESA, 5

4 GARGANTUA / A 5 / / 6

7 4

http://web.mit.edu/persci/gaz/gaz-teaching 8

9

- - ` ` 10

10 23 cm 10 9 cm 10 2 cm Image by kip Thorne 10-33 cm 10-13 cm 11

Image by kip Thorne 12

/ 1915 ( ) 13

NASA/ESA / 14

/ ( -133 ) 3, 15

GPS ( ) 16

17 GARGANTUA

GARGANTUA The Life of Gargantua and Pantagruel Pentalogy written by Francois Rabelais, 16th century Pantagruel ( ) : son of Gargantua 18

블랙홀 발견 XTEJ1118+480 Centaurus A 은하중심 거대 블랙홀 블랙홀 쌍성 / 강한 엑스선방출 2002 노벨물리학상 19 M87

GARGANTUA 1 / 1-7 : The Science of Interstellar 20

GARGANTUA 21

22

+ = / 10-33 cm (10-43 ) ( : 10-13 cm) 3 / : 23

Preskill, Thorne, Hawking 1983. /, /, 1998. 2007.! 24

10-33 cm (10-43 ) ( : 10-13 cm) : < 10-33 cm : < 10-43 : 25

: 10-33 cm : < 10-33 cm : < 10-43 26

27 A

28

/ M R 2 / 1 M M GARGANTUA R 29

The Science of Interstellar 1915. 1916. / singularity ( ) 1963. (GARGANTUA) 1971. BKL singularity ( ) 1991. Infalling singularity 2012. Outflying singularity TARS 30

BKL singularity Tesseract Tesseract / 4 The Science of Interstellar 31

TESSERACT - Tesseract / 4 = 8 3 The Science of Interstellar 32

중력을 통한 쿠퍼와 머피의 만남 머피의 방 력 중 3차원 공간 빛 / 3차원 진공 요동 The Science of Interstellar 33

34 5

2? 3? 2 3 ( ) 35

2 3. ( ) 4 5. ( ) 36

TARS 5 1AU ( 8 ) 1.5cm Gargantua 3 10 9 GARGANTUA? 37

~0 km 4 km? 38

39

- / - 1916. (Ludwig Flamm) 1930. - 1975. (Gannon & Lee) 1985. Kip Thorne Black Holes and Time Warps 40

Casimir : 41

10-33 cm (10-43 ) ( : 10-13 cm) 42

43

- 2015 100 44

- / 1997. 2009. (KGWG) 45

2019.!!! / 40 The Science of Interstellar 46

.. We will find a way. we always have. 47

ESA: Virgo Virgo-aVirgo-ET US: LIGO iligo-eligo-aligo Japan TAMA300-CLIO-KAGRA LIGO-India NSF (LIGO CLone) LIGO- India (Approved) Image credit: ( ) 48

Nd:YAG 1064nm ( ) 40kg (SiO2) ( 1ppm ) 49

GW propagating in z-direction line element ds 2 = dt 2 +(1+h + )dx 2 +(1 h + )dy 2 + dz 2 +2h dxdy Z p lengths in x- & y-directions (plus polarization) L x = Z x2 x 1 p 1+h+ dx (1 + 1 2 h +)L x0 ; Z y p L y = Z y2 y 1 p 1 h+ dy (1 1 2 h +)L y0 plus polarisation h+ hx cross polarisation 50

What is interacting with GW, laser light or test mass? TT gauge - mirrors & beam splitters remain at rest - GW (h) interact with interferometer s light local Lorentz (LL) frame - in the proper reference frame of beam splitter - beam splitter is freely falling with GW - mirrors are moving - tiny correction due to GW & light interaction Kip Thorne physical observables should be independent of coord choice 51

4km 1000 1 (1 1/10 ) (20 W 700 W 100 kw) 280 4km ( : 200 W 750 kw) : 10 / 30 52

LIGO GW Detectors LIGO sensitivity h with 4km arms L L 10 22 L 10 22 10 4 m 10 18 m How to measure 10 18 m using laser with l 10 6 m? L l 10 12 53

Sensitivity of Interferometers If the length resolution is λlaser, detectable strain is h l l = laser l = 10 6 m 10 3 m = 10 9 Fabry-Perot cavity (~ 250 bounces) : GW 1000 km for 300 Hz h l l eff laser GW 10 6 m 10 6 m = 10 12 Due to quantum nature of the photons, the length resolution could be reduced h 1 p Nphotons laser GW 54

Measuring the phase shift by averaging over some period τ Poisson distribution N = p N N: measured number of photons over period τ E = ~ 2 c N E = ~ 2 c p N l l Uncertainty in the phase measurement : =2 c t l t E ~ 2 1 p N t E = p l 2 c ~2 c ~ N l 2 N 1 2( ) 2 55

Shot noise Collect photons for a time of the order of the period of GW wave 1/f GW N photons = P laser hc/ laser P laser 1 hc/ laser f GW For 1W laser with λlaser=1 µm, fgw=300hz, Nphotons=10 16 h l l eff N 1/2 photons GW laser 10 8 10 6 m 10 6 m = 10 20 By adopting high power laser (20W for O1) and power recycling, we can reach astrophysical sensitivity of ~10-22. 56

Gw150914 57

Credit: NSF/LIGO/SSU/A.Simonnet Oct 16, 2017 GW from Binary NS Mergers GW 170817 GRB 170817A by Fermi-GBM Kilonova/X-ray/Optical Afterglows

Multi-messenger Observation Binary Neutron Star Merger 59

2017-08-17 12:41:04 UTC 라이고및비르고중력파신호포착 +2 초후페르미및인티그랄감마선신호포착 KMTNet( 서울대 / 한국천문연구원 ) + 약 11 시간후칠레천문대망원경들이가시광선신호포착 + 약 21 시간후국내연구진호주이상각망원경으로추적관측시작. 이후약 4 주간추적관측 (KMTNet, BOOTES-5 망원경등 ) + 약 9 일후찬드라우주망원경 X- 선신호포착 + 약 16 일후지상전파망원경전파신호포착 그림출처 : LIGO, NASA, 1M2H/UC Santa Cruz and Carnegie Observatories/Ryan Foley, 서울대 / 한국천문연구원 / 임명신, NSF/Sonoma 주립대 /A. Simonnet, NRAO 서울대학교초기우주천체연구단 ( 임명신 )

61

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Einstein Telescope (ESA) 2030? (designing stage) elisa 2034 10 6 km 10 km LISA pathfinder 2015.12.3 63

LIGO Scientific Collaboration