2021-04-01 重力波を検出する仕掛け
さて、光の波長が重力によって伸び縮みするとして、じゃあ重力波を検出する仕掛け、直角に配置した二つの光の経路を行って帰ってした結果を干渉させた縞模様の変化というのは、なぜ起こるのか、という話になる。
重力波が遠くの星からやってきて、光の経路の一方を一瞬だけ伸び縮みさせる、もう一方の経路は伸び縮みしないから、結果として干渉縞々ができるというところまではいいのだが、私はそれが光の進む経路が伸び縮みする、だけど光はそんなの関係なく一定の速度で進むから、光の経路が伸びたら伸びただけ、その分時間がかかって、もう一方の経路の光と位相がズレて干渉縞に変化が出るのかな、と考えていた。そうだとすると、位相がズレるだけで、光の波長は変わらない、だから光としての距離というのは波長を単位に考えればいいんだろうとか単純に考えていたのだが、それは違っていて、重力で時空が伸び縮みすると光の波長も伸び縮みするので、多分だが重力波が通った一瞬だけ、光の波長も伸び縮みするとかそういうことになるだろう。
ということは距離が伸びたから到達時間が変わって、その分位相がズレて干渉縞が変わるんじゃなくて、重力の影響で波長が変わってそれで干渉縞が変化するんだろうか。うーんわからん。
波長が伸び縮みするといっても、重力波の影響のない部分ではまた波長は元に戻るだろうから、重力波が通った瞬間にちょうど二つの経路の交わるところで、重力波の影響で光の波長が伸び縮みして、その影響度合いが経路によって差があるとかそんな感じで干渉縞々に変化が出るとかいうことだろうか。
なるほど、重力波はかなり広範囲に時空をゆらゆらさせるだろうから、光の経路が交わるところでの時空のゆらゆらの影響を見るので観測できるということかもしれない。
となると、なんで重力波を検知するのに、二つの直角に配置する光の経路の長さを数kmとかいう長大なものにしないといけないのかが、いまいちよく分からないが……経路の交差点の時空の歪みで検知するなら、別に経路が長くなくてもいい気がする……んー、まだどうも私が重力波について誤解しているとかそういうことなのだろう。もっと勉強せねばならんね。
