面对宇宙，我们终于有了一双观察它的眼睛

2017-10-17 凤凰美洲

全球多名科学家们星期一宣布，观察到人类历史上首次双中子星并合引力波事件，并称这场碰撞为“前所未有”的发现。因为此次事件，人类正在迎来一个崭新的天文学时代。据悉，这已经是人类第五次检测到引力波的存在，而在不久前3位美国科学家也因为引力波研究获得了2017年诺贝尔物理学奖。

引力波到底是个啥，为什么它能频频登上各大头条？

引力波是爱因斯坦在广义相对论中的一种设想，这种设想来源于引力的辐射理论。

打个比方，如果将宇宙看做是一个橡胶膜，在一个平整的橡胶膜上放置物品，会造成橡胶膜发生形变和下陷。那宇宙中的星体就相当于放在橡胶膜上的物体，会对周围的时空造成压缩，拉伸和形变。所以当大质量的物质在时空中运动时，附近的曲率就会随之改变，所产生的变化会以光速像波一样向外传播，而这种时空的波动就是我们神秘的引力波。如果用一种文艺的比喻来形容这种现象的话，我们可以叫它“时空的涟漪”，就像平静的湖面因为一颗石子落水而荡起的波纹。

引力波的发现，能给我们带来什么？

引力波是一种以光速传播时空的信号，且具有几乎不衰减的特性，被认为是未来宇宙沟通最好的方式。因为电磁波容易被削弱，穿透性不强，所以在宇宙沟通中容易流失信息。并且电磁波是在宇宙形成的38万年后，才逐渐开始穿透宇宙的物质来到我们的世界，于是引力波也就成为帮我们了解宇宙源头的唯一工具。

引力波是怎么被检测到的？

20世纪90年代，麻省理工学院的莱纳·魏斯（Rainer Weiss）想到了一个绝妙的点子：用激光的干涉来测量引力波。

简单来说，一束激光在经过一个半透镜后朝向两个互相垂直的方向前进，各自撞上一面反射镜，反射回来重新汇聚。理论上，只要反射镜与半透镜的距离精确一致，汇聚后的激光能够由于干涉而相互抵消。而一旦引力波经过，激光走过的距离被改变，干涉现象也会因此发生变化，从而被观测到。

这个点子后来受到了加州理工的著名引力学家基普·索恩（Kip S. Thorne）的关注（对，这老人家就是《星际穿越》的科学顾问兼制片人）。他发现在魏斯的方法上加些合理的改进，可能行得通。

于是，加州理工和麻省理工开展合作，主导了两个激光干涉引力波观测台（LIGO）的建设。

正常情况下，LIGO发出的激光相互抵消，探测器将接收不到光信号；但如果引力波经过，情况就有所区别了。（摘自果壳网）

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美国东部时间8月17日8时41分，美国“激光干涉引力波天文台”（LIGO）捕捉到这个引力波信号。此后2秒，美国费米太空望远镜观测到同一来源发出的伽马射线暴。

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