２０１７年、アメリカの研究者３名が「レーザー干渉計LIGOを用いた重力波観測への多大なる貢献」でノーベル物理学賞を受賞しました。 アインシュタイン博士の一般相対性理論が実験的に実証されてきたなかで、重力波の直接観測は【アインシュタイン最後の宿題】と呼ばれるほど難しく、予言から観測実現まで何と１００年の年月を要したのです。

この重力波の直接観測をするため、世界各国が協調して重力波を観測するプロジェクトを進めており、日本のKAGRAは3Kmの腕の長さを持つL字型の世界最大級の観測施設として、２０１９年に低温レーザー干渉計として観測開始を予定しています。

重力波を観測するには、両腕の光路長の差動変化を観測します。レーザー光線が走る距離が長いほど精度の高い観測が可能になります。

重力波の効果は、それぞれの腕において3㎞離れて設置された鏡との距離の微小な変化となって現れるので、重力波望遠鏡では、この変化をレーザー干渉計の技術を用いて計測します。しかし、そのために必要な測定精度は、1兆分の1のさらに1千万分の1メートル。このような高精度で長さを計測するには、例えば、レーザー光線が通過する部分に空気の濃淡があると、その屈折率揺らぎが雑音になりますので、重力波望遠鏡では、そのレーザー光線が通過する空間は超高真空でなければなりません。特にKAGRAの場合は、直径80㎝、片腕長さ3㎞の長大な真空ダクト内を超高真空に保つ高い技術が必要とされます。