2021-03-16 重力波によって伸び縮みする
重力波というのがあって、それが宇宙の彼方からやってきて光の干渉縞で観測できるということまではいいとしよう。
さてそこで疑問なんだがこの重力波、時空が伸び縮みしてゆらゆらする感じのものらしいということらしいのだが、じゃあゆらゆらとはいったいどうゆらゆらしているのか、というところがいまひとつ謎である。
直角に配置された光の経路が重力波によって伸び縮みするから、光の干渉が起きると書いた気がするが、光の経路の長さは伸び縮みするのに、光自体は伸び縮みしないんだ？！というところとか、不思議な気がする。
何を言っているか分からないかもだが、要するに重力でモノの物差しが伸び縮みするということは、光の経路が伸び縮みしても物差しも一緒に伸び縮みするから、我々が物差しを使って光の経路の長さを測っても、結果は同じ数値になるに違いないのだ。
ところが光の方は経路が伸びたり縮んだりに対してその分、干渉具合がズレるとかそういうことなわけで、だから干渉縞模様が観測に使えるわけだが、そうなるとあれれ、光の物差しは重力の伸び縮みの影響を受けていないのかな、時空のゆらゆらに対して、光はそのゆらゆらの結果の距離を進んでいるとかそういうことなのかな、とかいう話になるじゃないですか。
もうちょっと具体的に言うと、重力波で東西の経路が3kmだったものが一瞬、3.01kmになったとして(ほんとはそんなに大きく伸び縮みはしないが、例えなので)、30cmの物差しも一緒に30.1cmになるから、30.1cmの物差しで3.01kmの経路をえっちらおっちら測るとやっぱり3kmになるだろう。
ところが光の場合、これがそのまま3.01kmになるから、南北の経路の3kmと0.01km分ずれるわけで、だから干渉縞ができるのだと思うわけである。
重力の伸び縮みに対し、光の経路はその伸び縮みをそのままカウントしてしまうということじゃないと、重力波の観測はできないんじゃないかと思うわけである。どうなんだろ。何か勘違いしてるかもだけど、よくわからないのである。
