Лазерный интерферометрический детектор гравитационных волн представляет собой гигантскую букву L c двумя рукавами длиной в 4 километра, отходящими от центра гравитационного телескопа под углом 90 градусов друг к другу. Для измерения гравитационных волн луч лазера из центра детектора направляется к основанию буквы L. Луч разделяется, попадая на полупрозрачное зеркало таким образом, что проходит по каждому четырёх километровому рукаву. Отражается от зеркала в конце вакуумного тоннеля и возвращается к основанию. При прохождении гравитационной волны через один рукав два луча придут в разное время. Измерив эту разницу, можно определить амплитуду, длину, частоту гравитационной волны и направление откуда она пришла. Лазерный интерферометр очень чувствительный, при смещении одного из зеркал на тысячные доли размера атомного ядра приводит к тому, что компенсация двух лучей нарушается и фотодетектор улавливает свет.
Представим мысленный эксперимент объясняющий замедление времени в звездолёте, движущегося с огромной скоростью, относительно неподвижного наблюдателя. В космическом корабле посылается луч света (лазером) в потолок, отражается зеркалом и падает на детектор. Согласно специальной теории относительности для космонавта, находящегося в звездолёте луч света не искажаясь падает на детектор. Для неподвижного наблюдателя луч света пройдёт по диагонали к зеркалу на потолке, отразится от него и по диагонали упадет на детектор. С точки зрения неподвижного наблюдателя время на звездолете замедляется.
Усложним эксперимент. Вместо космического корабля будет Земля, а лазерной указки- лазерный интерферометрический детектор гравитационных волн. Земля движется, относительно оси галактики Млечный путь, со скоростью 220 километров в секунду. Вращается вокруг своей оси и Солнца. Наступает момент, когда один 4 км. рукав гравитационного телескопа совпадает с вектором движения Земли относительно оси галактики, другой перпендикулярен вектору.
Рассчитаем время за которое проходит лазерный луч рукав 4км., совпадающий с вектором движения Земли, и обратно.
Скорость света 299 792 458 м\с, длина 4000м+4000м=8000м 8000м\299792458м\с=4000\149896229 секунды.
Расстояние в метрах которое проходит Земля.
220000*400\149896229=0,587707м
Расстояние в метрах, которое проходит луч, рукава 4км. туда и обратно, который перпендикулярен первому рукаву, относительно неподвижного наблюдателя, образует прямоугольный треугольник. Рассчитываем гипотенузу.
0,587707^2+8000^2=64000000,344569 извлекаем корень квадратный и получаем 8000,00002153 метра.
Расстояние, которое проходит луч, рукава совпадающего с вектором движения Земли, относительно неподвижного наблюдателя.
8000м-0,587707м= 7999,412293м.
Вывод, для наблюдателя находящегося на Земле, когда нет гравитационных волн, лазерный детектор работает правильно и показывает, что волн нет.
Для наблюдателя с нулевой скоростью, относительно оси галактики, свет пройдёт 7999,412293 метров одного рукава и 8000,0000213 метров перпендикулярного, что покажет мощную гравитационную волну. Это противоречит специальной теории относительности, где физические законы сохраняются для тел, двигающимися на постоянной скорости относительно друг друга.