Proposta dettagliata in Physical Review D84, 122002 (2011) Ginger (G-Gransasso) Collaborazione internazionale (Germania, Italia, Nuova Zelanda) GINGER (Gyroscopes In GEneral Relativity, G-GranSasso) ovvero un sistema tri-assiale di ring lasers per misure l’effetto LENSE THIRRING Ω 𝐸−𝐿𝑜𝑐 =𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑡𝑎 𝑎𝑛𝑔𝑜𝑙𝑎𝑟𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝐿𝑎𝑏 𝑟𝑖𝑠𝑝𝑒𝑡𝑡𝑜 𝑎𝑙 𝑆𝑅 𝑙𝑜𝑐𝑎𝑙𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑖𝑛𝑒𝑟𝑧𝑖𝑎𝑙𝑒 Ω 𝐸−𝑉𝐿𝐵𝐼 =𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑡𝑎 𝑎𝑛𝑔𝑜𝑙𝑎𝑟𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝐿𝑎𝑏 𝑟𝑖𝑠𝑝𝑒𝑡𝑡𝑜 𝑎𝑙 𝑆𝑅 𝑠𝑡𝑒𝑙𝑙𝑒 𝑓𝑖𝑠𝑠𝑒 𝑛𝑜𝑡𝑜 1 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒 𝑠𝑢 10 11 Un sistema triassiale misura tre valori Un singolo Gyrolaser misura Ω 𝐸−𝐿𝑜𝑐 ∙ 𝑛 𝑖 Ω 𝐸−𝐿𝑜𝑐 ∙ 𝑛 dai quali Ω 𝐸−𝐿𝑜𝑐 Ω 𝐸−𝐿𝑜𝑐 − Ω 𝐸−𝑉𝐿𝐵𝐼 Ω 𝐸−𝑉𝐿𝐵𝐼 ≈ 10 −9 Effetto Lense thirring (possibile misura al 1%) Proposta dettagliata in Physical Review D84, 122002 (2011)

Ginger (G-Gransasso) 10-4 10-6 10-8 10-10 10-12 10-14 rad/sec Maree Relatività generale Geofisica Geodesia 10-4 10-6 10-8 10-10 10-12 10-14 Sensibilità di «G» rad/sec Contributi alle misure di rotazione terrestre Giorno sidereo Geophysics (ultralow frequency rotational seismology) Geodesy (Earth rotation with sensitivity comparable to VLBI) General Relativity: local measurement of gravito-magnetic (Lense-Thirring) effect and PPN parameters α1 and ϒ in under-ground Laboratory (e.g. Gran Sasso). (Accuracy goal from (1-10)% )

Sensitivity

G-Pisa lato 1.4 metri Controllo attivo G-Wettzell lato 4 metri monolitico Design di GINGER (GranSasso) 3 ring di lato 6-8 metri Controllo attivo

Piano triennale per arrivare all’esperimento GINGER

Attività 2013 (In rosso contributi di Pd) Sottrazione del backscattering per aumentare sensibilità e sensibilità dei ring G e G-PISA mediante identificazione e filtraggio Kalman Installazione di un ring presso i LNGS (almeno 3 mesi di acquisizione dati) Installazione di un ring presso l’osservatorio di Geofisica dell’Università di Monaco Realizzare il controllo (3x4 gradi di libertà) di un nuovo ring con la geometria di un quadrato perfetto monolitico (symmetry preserving control) ̶ Cavità Fabry Perot sulle diagonali ̶ Controllo attivo del perimetro ̶ Goal di stabilità del fattore area/perimetro: 1 parte su 109 (è il primo passo verso GINGER: ottenere la stabilità di un ring monolitico mediante il controllo attivo che preservi le simmetrie) Studio segnali di rotazione terrestre in modulo (lunghezza del giorno) e in direzione (daily polar motion, Chandler wobble, …) in collaborazione con Wettzell (Monaco)

(missioni a Monaco per nuovo ring) - Costruzione Apparati 10 KE Sezioni Partecipanti all’esperimento G-GRANSASSO-RD (8.0 FTE → 150 KE richiesta totale) PI, NA, LNL, PD Resp. Nazionale A. Di Virgilio (Pisa) Componenti gruppo Pd - J.P. Zendri 20% M. Cerdonio [20% associato senior] Laureando specialistica 100% Richieste Pd 2013 (3 KE) Missioni Interne 2 KE (un ring a LNGS e un ring “quadrato perfetto” a Pisa) Missioni Estere 1 KE (missioni a Monaco per nuovo ring) - Costruzione Apparati 10 KE (camera anecoica per installazione ring laser) Nessuna richiesta Servizi a Padova