Dokument: Test of Lorentz Invariance using sapphire optical resonators

Titel:	Test of Lorentz Invariance using sapphire optical resonators
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=3324
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20060207-001324-8
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Antonini, Piergiorgio [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 7,27 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragender:	Prof. Dr. Schiller, Stephan [Gutachter]
Stichwörter:	Relativitätstheorie, Laser-Stabilisierung, Standard-Modell Erweiterung
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 530 Physik
Beschreibung:	Im Laufe dieser Arbeit wurde die Lorentz-Invarianz getestet, indem die Differenz der Resonanzfrequenzen von zwei kryogenen optischen Resonatoren aus Saphir als Funktion der räumlichen Orientierung gemessen wurde. In diesem Experiment werden zwei Nd:YAG-Laser Frequenz-stabilisiert auf die Resonanzfrequenzen zweier gekreuzten ultra-stabiler optischer Resonatoren. Dadurch, dass sie aus reinem Saphir bestehen, zeichnen sie sich durch einen sehr kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten aus. Das reduziert ihre Anfälligkeit für Temperatur-Schwankungen. Mit einem Puls-Rohr-Kühler sind die Resonatoren auf 3,4 K abgekühlt worden. Diese Technik ist ausgewählt worden, um die Störungen zu vermeiden, die mit dem periodischen Wiederauffüllen bei herkömmlichen Flüssighelium-Kryostaten einhergehen. Die vom Kryokühler verursachten Vibrationen konnten durch Vibrationsisolierung, Faserkopplung der Laserstrahlen in die Resonatoren und Dekorrelation der Schwebungsfrequenz mit Hilfe der Fourier-Analyse bei der Kompressionsfrequenz in seinem Relevanz reduziert werden. Um die Statistik zu verbessern und einen experimentellen Wert für einen zuvor ungemessenen Parameter einer dynamischen Testtheorie zu bestimmen, der für die Lorentz-Invarianz charakteristisch ist, ist der gesamte Aufbau aktiv rotiert worden. Die systematischen Effekte auf Grund von Veränderungen der Neigung der Resonatoren sind gemessen und dekorreliert worden. Die systematischen Effekte auf Grund von Temperaturschwankungen oder Leistungsschwankungen der einfallenden Laserstrahlen auf die Resonatoren sind mit Hilfe aktiver Regelung verringert worden. Die Daten sind gemäß der kinematischen Testtheorie von Robertson, Mansouri und Sexl analysiert worden und ergeben eine Verbesserung der vorherigen Ergebnisses um eine Größenordnung. Wir erhalten eine obere Grenze von (beta - delta - 1/2) = (0,5 ± 3 ± 0,7) x1E-10, was einer Verletzung der Lorentz-Invarianz für eine Isotropie des Raums von deltac/c = 6,4 x 1E-16 entspricht. Die Daten sind darüber hinaus auch gemäß einer dynamischen Testtheorie, einer Erweiterung des Standard-Modells der Teilchenphysik, analysiert worden. Dieses Modell zeichnet sich aus durch eine Erweiterung der Maxwell-Gleichungen um Terme, welche die Lorentz-Invrianz verletzen. Ein Ergebnis dieses Experiments war die erstmalige Messung eines Parameters, der für die Lorentzverletzung charakteristisch ist. Dieser Koeffizient kann nur mit einem aktiv rotierenden Aufbau gemessen werden. Für diesen Parameter erhalten wie eine obere Grenze von 3 x 1E-14, ein Wert, der durch jüngste Messungen anderer Gruppen bestätigt werden konnte.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Physik
Dokument erstellt am:	07.02.2006
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	25.11.2005
Datum der Promotion:	25.11.2005