A Hold évente körülbelül 4 centimétert távolodik a Földtől. Hogyan lehet ilyen kis mennyiséget megmérni?

Ilyen pici távolságokat interferométerrel mérnek. A lézersugár koherens fény, rendkívül stabil a frekvenciája (hullámhossza). A Földről kibocsájtott lézersugarat optikai berendezéssel kettéválasztják, az egyik sugár megy a Holdra, és onnan visszaverődve az interferométerbe, a másik közvetlenül megy az interferométerbe. A két egymásra vetített azonos hullámhosszú sugár jellegzetes interferenciavonalakat rajzol ki, ahogy a hullámok különböző fázisban találkoznak. Ahol azonos fázisban lesznek ott erősítik, ahol ellentétes fázisban találkoznak ott gyengítik (kioltják) egymást. Könnyű belátni, hogy ha a Hold a mérés folyamán akár fél hullámhossznyit is elmozdul, úgy teljesen megváltozik az interferenciakép.

Ez ugyan olyan mikor bejelentették, hogy 20,30 vagy 60ezer évente(nem emlékszem már a pontos számra) a hold gravitációja miatt egy másodperccel hosszabb lesz 24óra...Ezt is hogyan számolták ki?

Már csak abból is kikövetkeztethető, hogy ez egy nagyon-nagyon átlagolt érték, hogy a Hold sem egy 4 cm méretpontosságú gömb.

A mérés egyszerű, viszont az, hogy kijöjjön az átlagos évi 4cm az már egy több évtizeden át tartó projekt eredménye. A lézer interferométer roppant pontos műszer, és ebben az esetben nem biztos hogy előny ez a pontosság. Különben ilyen műszerrel, és mérési technikával mérték ki a gravitációs hullámokat is. Ha történetesen zöld lézert használnak, mert az jól látszik, annak a hullámhossza 530 nm. Az éves egyenletes távolodás 4cm, akkor a 10 perces elmozdulás 0,000000761 m, ami 761 nm. Itt már 3 félhullámot elmozdul az interferenciacsúcs, ami úgy jelentkezik hogy folyamatosan másznak el a vonalak. Ez eddig az elmélet, de a gyakorlatban az a helyzet, hogy ennél sok nagyságrenddel nagyobb effektusok zavarják a mérést. Elmegy egy autó a labor előtt, ledobtak egy bombát Irakban, földcsuszamlás volt Izlandon , árapály jelenségek, 50 km-re lévő gyárban leejtettek egy tonnás vasdarabot, stb, ezek mind sokkal nagyobb elmozdulásokat generálnak mint a pár nanométer. Lehámozni ezeket a zavaró jeleket a szinte észlelhetőség határán lévő mérendő effektusról, na az a művészet. Mivel a Hold távolodása folyamatos és egyenletes, ezért lesz a mérésben egy "vivőhullám" szerű effektus is, ezt már a mai kísérleti fizikusuk két szendvics közt kimérik. A gravitációs hullámoknál elméletileg még egyszerűbb is volt a helyzet, mivel tudták hogy a G-hullám fénysebességgel terjedt, és a sok kilométeres képzeletbeli háromszög csúcsaiban lévő detektorokba érkező jelekből az időrés-effektust kihasználva ki tudták hámozni a sok zavaró jelből azt a három magfelelőt, ami konkrétan egy adott eseményhez tartozott. Megvolt az elméletileg jelzett eredmény, mellékesen megkapták az égi jelenség irányát is a háromszögelésből, az égen vizuálisan is megtalálták az esemény forrását, viszlát, mehetett mindenki Stockholmba a Nobelért. Ilyen egyszerű, biztos sokaknak már régen az észébe jutott ez, csak hiányzott hozzá az a pár tíz-százmillió ajro hogy megépítsék a berendezést. A következő projektem az lesz, hogy az űrbe telepítsek 4db műholdat egymástól pár ezer (tízezer) km-re, rajtuk egy-egy interferométerrel, tükrökkel, lézerekkel, mindennel ami a méréshez kell, és a gravitációs hullám-csillagászatot megteremtsem. Minden ki van már találva, csak azt az 50 milliárd dolcsit kéne összekuporgatnom :)

A kérdés teljesen érthető. Azok nem sima hétköznapi tükrök, hanem olyan prizmákból állnak, amik bárhonnan is érkezik rájuk a fény, képesek azt ugyanarra visszatükrözni. Teljesen erre kifejlesztett eszköz, nem hétköznapi tükör. Így már csak a pontos helyét kell becélozni, és bár az sem hétköznapi mutatvány, de legalább foghatóvá teszi a visszavert jeleket.