重力波を検出できるのはなぜですか？

ついにLIGOが巨大なレーザー干渉計を使用して重力波を測定したので、私には疑問が残ります。なぜそれが可能だったのですか？多くのニュース記事で説明されているように、重力波は水波や電磁波に似ていますが、それらは水や空間のような媒体には存在しませんが、時空自体が輸送媒体です。時空自体が重力波によって収縮および拡大する場合、測定手段も同様です。測定に使用する定規（レーザービーム）は、波が測定デバイスを通過する間に変形します。そうでなければ、「支配者」は時空の外に住んでいなければなりませんでしたが、外にはありません。時空がプリンで満たされたカップで、10マークの直線を描いた場合、親指でプリンを少し押し込むとラインが曲がりますが、行には10個のマークが残っています。延長を測定するには、時空（プディング）の外で定規を使用して測定しなければならなかったため、たとえば11個のマークを測定したとします。しかし、まあ、外はありません。同じことが3つの空間的次元だけでなく、時間的次元にも起こります。彼らが「やった」ので、何が欠けているのですか？

簡単に言えば、「装置内」にある波は実際に引き伸ばされます。ただし、レーザーによって生成される「フレッシュウェーブ」はそうではありません。「新しい」波が干渉計でそれを拡張するのにかかる時間よりもはるかに短い時間である限り（おおよそ1 /重力波の周波数がかかります）、あなたが話している効果は無視できます。

詳細：

明らかな逆説があります。検出については2つの方法で考えることができます。一方では、検出器アームの長さが変化し、光ビームの往復の移動時間がその後変化するため、波頭の到達時間の違いが、干渉計で検出されました。一方、あなたは宇宙の膨張に類似しています-腕の長さが変更された場合、光の波長はまったく同じ要因で変更されていないので、位相差に変化はありませんか？後者はあなたの質問だと思います。

明らかに、検出器は機能するので、2番目の解釈に問題があるはずです。Saulson 1997によるこれについての優れた議論があります。

解釈1：

$x$$y$$z$

$$ds^2 = -c^2 dt^2 + (1+ h(t))dx^2 + (1-h(t))dy^2,$$ $h(t)$

$ds^2=0$

$$c dt = \sqrt{(1 + h(t))}dx \simeq (1 + \frac{1}{2}h(t))dx$$ $$\tau_+ = \int dt = \frac{1}{c}\int (1 + \frac{1}{2}h(t))dx$$

$L$$L(1+h/2)$

$$\Delta \tau = \tau_+ - \tau_- \simeq \frac{2L}{c}h$$ $$\Delta \phi = \frac{4\pi L}{\lambda} h$$ $h(t)$

解釈2：

宇宙の膨張と同様に、重力波は実験の各アームで光の波長を変更します。ただし、影響を受けるのは、重力波が通過するときに装置内にある波のみです。

$h(t)$$L$$L+h(0)/2$$2L/c$

しかし、その後装置に入る波はどうですか？それらの場合、レーザー周波数は変化せず、光の速度が一定であるため、波長は変化しません。これらの波は長い腕を伝わるため、解釈1とまったく同じ位相遅れが発生します。

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