朋友圈被这条新闻刷屏了：美国科学家宣布，人类首次直接探测到了引力波。这一发现印证了物理学大师爱因斯坦100年前的预言。
那么，“高冷”的引力波究竟是何方神圣？它的发现又有什么意义呢？
引力波是时空结构的扰动。如果你的手在静止的湖面上滑动，就会注意到水波会跟随着你的手，并向外扩散。根据爱因斯坦的广义相对论，当物体在时空中运动时，也会发生同样的事情。
爱因斯坦告诉我们，时空并非虚空的空间，而是一个四维的结构：空间三维+时间一维，这样时空就是四维。时空就是时间加空间，是一个整体。
比如：你就处在一个时空里。因为，此时此刻（时间），你一定在某个地方（空间）读这句话。
同样，人们的宇宙也是时间加空间，所以宇宙就是四维时空。
当物质在时空运动时，后者能被拉伸，也能被压缩。爱因斯坦认为，有质量的物体会使它周围的时空发生扭曲，物体的质量越大，时空就扭曲得越厉害。
所以人也能导致时空扭曲，只不过是极其微弱的改变。
一个著名的实验是，在一块平整的橡胶膜上放一个重物A，橡胶膜会向下凹陷，它代表了被扭曲的时空。
这时，再把一个质量较小的重物B放上去，你会看到它会落向A。星球也是如此，它会对其它星球或天体产生同样的牵引力。
据果壳网，太阳和月亮的关系也是一样的道理，只不过太阳的比地球质量大得多，造成的时空扭曲也更大，所以看上去，地球在绕着太阳旋转。
那么，引力波又是如何产生的呢？当物体加速、减速或者改变方向时，它就会产生时空的扰动，这种变化以波的形式向外传播，就是引力波，即“时空的涟漪”。
因为地球在不断地改变运行方向，因此它也会产生引力波。
观测引力波最理想的情况是双星系统。想象一下，两颗质量极大的黑洞在绕着共同的中心旋转，它们产生的涟漪就相当可观了。也只有它们发射的引力波，才能被人类观测到。
引力波在传播过程中，会拉伸或者挤压物体，就像水波会扰动水面上的物体那样。据果壳网，当一串引力波迎面通过你，那么在引力波的作用下，你会不断发生拉伸和压缩。
不过，形变幅度极其微小：这些形变仅仅有亚原子量级（比原子更小的粒子、比原子更微观的物质层次）。
黑洞的信使
引力波的发现将让我们对宇宙的演化、星系或星云的形成产生新的认识，它还有助于我们理解黑洞。
引力波在宇宙中传播时不会受到灰尘和气体的影响。它承载着质量极大地物体如黑洞的信息。由于黑空本身不会发射光，因此不可能被传统的望远镜观测到。
另据新浪微博@木遥，想象一下这种场景：
这是大约10亿年前的一次黑洞撞击。两个黑洞，分别大约有29个和36个太阳的重量，以光速的一半撞在了一起，撞击产生的峰值功率大约是全宇宙恒星总和的50倍。撞击产生的引力波震荡在整个宇宙里，2015年9月14日上午到达了地球，在人们建造的四公里大的仪器上造成了10﹣18 米，大约是一个电子大小的扰动，被精确记录了下来。
人类理解宇宙的一扇新的大门打开了。
发表于 2016-6-24 06:16
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