能否用激光引力波干涉仪直接测量宇宙的膨胀？

仪器构造可能和LIGO不太一样，宇宙膨胀是近似各向同性膨胀，而LIGO测的信号是各向异性的，迈克尔逊干涉仪测量的是两臂的光程差的变化，所以一个等臂长的迈克尔逊干涉仪很适合观测引力波，却并不适合观测宇宙膨胀，因为等臂长仪器的两臂光程差在宇宙膨胀中几乎是不变的，所以想测宇宙膨胀两臂长差得越多越好，最好的情况是直接去掉其中一臂（当然反射镜还要保留）。按照LIGO的规模，我们可以得到一个8km的臂长差（将一臂的长度移到另一臂），再考虑法布里-珀罗腔的增幅，有效臂长可达1000km。

然后考虑宇宙膨胀带来的臂长变化。哈勃常数，近似为70km/s/秒差距，1秒差距约km，可以计算每秒两臂光程差变化，结果约为m，而LIGO可以测量的精度据称为m，这样看来是可以观测到宇宙膨胀的。

上述讨论比较理想，实践起来最大的困难可能是激光源的相干性问题，在不等臂迈克尔逊干涉仪中两臂长差不能超过光源的相干长度，因为光源在不同时刻发出的光不能保证相干，如果光源质量不够，就不能实现这么长的有效臂长，例如半导体激光器相干长度可以达到100m，相应光程差变化m，看似依然可行，但其光强相比LIGO可能要差很多，不清楚目前能达到何种测量精度。顺便一提这样的测量可以回答另一个科学议题——宇宙膨胀到底是不是均匀、各向同性的，例如说，这样的膨胀是否依赖时空的能动量张量？会不会膨胀只发生在星际空间而不发生在星系内部？