昨夜，这则消息轰动全世界：人类探到了引力波！2016-02-12?javascript:void(0);来源：蝌蚪五线谱（ID：kedo20
11）大年初四，2016年2月11日，注定是不平凡的一天！北京时间23点30分，美国国家自然科学基金会携加州理工、麻省理工和LIG
O科学合作组织（LSC）的专家向全世界宣布：美国的LIGO（激光干涉引力波观测站）首次直接探测到了引力波。引力波是什么引力波的基
础理论来自广义相对论中的引力辐射理论，相对论中预言了引力波会产生于强引力场的天体事件。引力波与电磁波不同，比如引力波无法通过电磁
辐射直接观测，引力波与宇宙中物质的相互作用是非常微弱的，可以传播至很远的宇宙空间。引力波探测器LIGO激光干涉引力波天文台（La
serInterferometerGravitational-WaveObservatory，缩写为LIGO），在美国的华盛
顿汉福德与路易斯安娜州之间有两个探测器，呈现L型排列，利用迈克耳逊干涉仪原理测量引力波。L型测量臂很长，达到4公里，两个测量臂垂
直排列，两端各有反射镜面。科学家认为激光在测量反射臂上来回反射，如果干涉条纹发生了变化，就说明探测到了引力波事件。LIGO外观2
005年之后，激光干涉引力波天文台再次进行了升级，使用更高功率的激光器和避震措施，降低误差。根据现在已有的消息，造成此次探测到的
引力波是两个分别为29倍太阳质量与36倍太阳质量的黑洞，并合形成一个62倍太阳质量的黑洞，最终成为Kerr黑洞。传播速度跟光速一致
！在两个黑洞相互接近绕转的过程中，根据广义相对论的数学物理推导，这是一个随时间变化的四极矩，因此会不断朝外辐射引力波，而引力波的
辐射会把两个黑洞之间的引力势能降低，所以两个黑洞的距离会变小。这是一个典型的正反馈过程，随着两个黑洞的距离变小，它们之间相互绕转
的频率会变得更快，就好像是在舞池上的两个芭蕾舞演员，最后他们会抱在一起——这就是两个黑洞碰撞并合在了一起，这一过程会放出大量的引力
波能量。这一辐射的能量有多大，通过爱因斯坦的著名质能方程E=MC2计算可知，这相当于数以亿亿亿亿计的原子弹同时爆炸，其威力相当惊
人，整个空间都在颤动。这一颤动也在13亿年后传到了地球——这就是目前LIGO探测到的引力波。发现引力波意味着什么从科学意义上看，
引力波可以直接与宇宙大爆炸连接。广义相对论中预言的引力波也可以产生于宇宙大爆炸中，这就是说大爆炸之初的引力波在137亿年后的今天仍
然可以探测到。一旦我们发现了宇宙大爆炸时期的引力波，就可以揭开宇宙的各种谜团，甚至了解宇宙的开端和运行机制。在电磁波被发现10
0多年以后的今天，引力波被找到了。它是唯一可以在高维时空中传递的波，这点与电磁波完全不同，对引力波的深入研究可以带给我们对大尺度时
空结构信息的全面深入了解。本期编辑：蒋波、石磊 |
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