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ISSN (electronic): 2325-3444
ISSN (print): 2326-7186
 
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GINGER

Carlo Altucci, Francesco Bajardi, Emilio Barchiesi, Andrea Basti, Nicolò Beverini, Thomas Braun, Giorgio Carelli, Salvatore Capozziello, Simone Castellano, Donatella Ciampini, Fabrizio Davì, Gaetano De Luca, Roberto Devoti, Rita Di Giovambattista, Giuseppe Di Somma, Giuseppe Di Stefano, Angela D. V. Di Virgilio, Daniela Famiani, Alberto Frepoli, Francesco Fuso, Ivan Giorgio, Aladino Govoni, Gaetano Lambiase, Enrico Maccioni, Paolo Marsili, Alessia Mercuri, Fabio Morsani, Antonello Ortolan, Alberto Porzio, Matteo Luca Ruggiero, Marco Tallini, Jay Tasson, Emilio Turco and Raffaele Velotta

Vol. 11 (2023), No. 2, 203–234
Abstract

We outline the scientific objectives, the experimental layout, and the collaborations envisaged for the GINGER (Gyroscopes in general relativity) project. The GINGER project brings together different scientific disciplines aiming at building an array of ring laser gyroscopes (RLGs), exploiting the Sagnac effect, to measure continuously, with sensitivity better than pico-rad/s, large bandwidth (ca. 1 kHz), and high dynamic range, the absolute angular rotation rate of Earth. We address the feasibility of the apparatus with respect to the ambitious specifications above, as well as prove how such an apparatus, which will be able to detect strong earthquakes, very weak geodetic signals, as well as general relativity effects like Lense–Thirring and de Sitter, will help scientific advancements in theoretical physics, geophysics, and geodesy, among other scientific fields.

Keywords
ring laser gyroscope, Sagnac interferometer, general relativity tests, seismology, length of day, polar motion
Mathematical Subject Classification
Primary: 83-02
Secondary: 86-03
Milestones
Received: 21 September 2022
Revised: 17 November 2022
Accepted: 19 December 2022
Published: 12 November 2023

Communicated by Francesco dell'Isola
Authors
Carlo Altucci
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
Napoli
Italy
Advanced Biomedical Department
Università degli Studi di Napoli “Federico II” Napoli
Italy
Francesco Bajardi
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
Napoli
Italy
Dipartimento di Fisica “E. Pancini”
Università di Napoli “Federico II”
Napoli
Italy
Scuola Superiore Meridionale
Napoli
Italy
Emilio Barchiesi
Dipartimento di Architettura, Design e Urbanistica
Università degli Studi di Sassari
Alghero
Italy
Andrea Basti
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, sezione di Pisa
Pisa
Italy
Dipartimento di Fisica
Università di Pisa
Pisa
Italy
Nicolò Beverini
Dipartimento di Fisica
Università di Pisa
Pisa
Italy
Thomas Braun
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, sezione di Roma 1
Arezzo
Italy
Giorgio Carelli
Dipartimento di Fisica
Università di Pisa
Pisa
Italy
Salvatore Capozziello
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
Napoli
Italy
Dipartimento di Fisica “E. Pancini”
Università di Napoli “Federico II”
Napoli
Italy
Scuola Superiore Meridionale
Napoli
Italy
Simone Castellano
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, sezione di Pisa
Pisa
Italy
Gran Sasso Science Institute
L’Aquila
Italy
Donatella Ciampini
Dipartimento di Fisica
Università di Pisa
Pisa
Italy
Fabrizio Davì
Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile ed Architettura
Università Politecnica delle Marche
Ancona
Italy
Gaetano De Luca
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, sezione di ONT
L’Aquila
Italy
Roberto Devoti
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, sezione di ONT
Roma
Italy
Rita Di Giovambattista
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, sezione di ONT
Roma
Italy
Giuseppe Di Somma
Dipartimento di Fisica “E. Pancini”
Università di Napoli “Federico II”
Napoli
Italy
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, sezione di Pisa
Pisa
Italy
Giuseppe Di Stefano
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, sezione di Roma 1
Roma
Italy
Angela D. V. Di Virgilio
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, sezione di Pisa
Pisa
Italy
Daniela Famiani
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, sezione di Roma 1
Roma
Italy
Alberto Frepoli
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, sezione di ONT
Roma
Italy
Francesco Fuso
Dipartimento di Fisica
Università di Pisa
Pisa
Italy
Ivan Giorgio
Department of Civil and Construction Engineering
University of L’Aquila
L’Aquila
Italy
Aladino Govoni
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, sezione di ONT
Roma
Italy
Gaetano Lambiase
Dipartmento di Fisica “E. R. Caianiello”
Università di Salerno
Fisciano
Italy
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
Salerno
Italy
Enrico Maccioni
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, sezione di Pisa
Pisa
Italy
Dipartimento di Fisica
Università di Pisa
Pisa
Italy
Paolo Marsili
Dipartimento di Fisica
Università di Pisa
Pisa
Italy
Alessia Mercuri
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, sezione di Roma 1
Roma
Italy
Fabio Morsani
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, sezione di Pisa
Pisa
Italy
Antonello Ortolan
Laboratorio Nazionale di Legnaro
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
Legnaro
Italy
Alberto Porzio
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
Napoli
Italy
Department of Civil and Mechanical Engineering – DICEM
Università di Cassino e Lazio Meridionale
Cassino
Italy
Matteo Luca Ruggiero
Dipartimento di Matematica “G. Peano”
Università degli studi di Torino
Torino
Italy
Marco Tallini
Department of Civil and Construction Engineering
University of L’Aquila
L’Aquila
Italy
Jay Tasson
Department of Physics and Astronomy
Carleton College
Northfield, MN
United States
Emilio Turco
Dipartimento di Architettura, Design e Urbanistica
Università degli Studi di Sassari
Alghero
Italy
Raffaele Velotta
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
Napoli
Italy
Dipartimento di Fisica “E. Pancini”
Università di Napoli “Federico II”
Napoli
Italy