¿Los láseres en LIGO son curvos porque la Tierra es esférica y esta curvatura es igual al tamaño de flexión de esta luz debido a la gravedad? ¿O los láseres están rectos? Si es así, ¿la diferencia de altura no causa una gravedad diferente?

De acuerdo … puedo ver a qué te refieres.

Sí, los láseres en LIGO deben curvarse un poco debido a la influencia de la gravedad. Sin embargo, el efecto es tan pequeño que no se puede medir a esa distancia. El efecto fue predicho por Einstein y Newton, pero la predicción de Einsteins resultó más precisa. Arthur Eddington, Frank Watson Dyson y sus colaboradores fotografiaron las estrellas cerca del sol desde diferentes lugares del mundo durante el eclipse solar, y demostraron que había una ligera distorsión en el camino de la luz de esas estrellas cuanto más se acercaban los caminos al sol. Dom. Sin embargo, el sol es increíblemente masivo y la distancia que la luz de las estrellas viajó del sol a la tierra también fue masiva, y sin embargo, la distorsión fue algo que tuvo que ser magnificado para ser visto y medido. De eso podemos concluir que en la gravedad más débil de la Tierra y la longitud relativamente corta del láser, la distorsión será inconmensurablemente pequeña.

En su segunda pregunta, sí, la diferencia de altura significa que se aplica una fuerza gravitacional diferente a los extremos en comparación con el medio, pero nuevamente esto es inconmensurablemente pequeño. Sin embargo, los relojes en los satélites GPS envían pulsos simulados, y estos pulsos tienen que ser corregidos por tiempo para distorsiones gravitacionales.

Entonces, en respuesta a su pregunta, la gravedad afecta a los láseres, pero el efecto es tan pequeño que es indetectable.

Los láseres se mantienen rectos. La construcción del observatorio LIGO se realiza de tal manera que la curvatura se contabiliza de modo que el láser utilizado en su interior vaya en línea recta [1].

Los brazos de LIGO son tan largos que la curvatura de la Tierra es de 1 metro (vertical) medible sobre los 4 km de longitud de cada brazo. Se requirió el vertido y la nivelación de concreto más precisos imaginables para contrarrestar esta curvatura y garantizar que las cámaras de vacío de LIGO fueran “planas” y niveladas. Sin este trabajo, los láseres de LIGO golpearían el extremo de cada brazo 1 m por encima de los espejos de los que se supone que rebotan.

Notas al pie

[1] Hechos

Los láseres de LIGO.están protegidos de la distorsión atmosférica y son perfectamente rectos. La diferencia es insignificante ya que sería un componente de CC y las señales que se buscan son CA.

No soy físico pero déjame intentarlo

Un láser se ve directamente desde su propio punto de vista porque solo sigue el espacio-tiempo local. Pero desde un observador externo, el espacio-tiempo en sí mismo se dobla ligeramente debido a la gravedad y, dado que el láser sigue al espacio-tiempo local, se dobla.

Todo es relativo