引力波为什么总是只听楼响不见下楼？

爱因斯坦的广义相对论中有一个重要的预测，如果大质量天体碰撞、超新星爆炸和其他极端宇宙事件发生，将会产生强大的引力波。这是一种像波浪一样在时间和空间上传播的涟漪。几十年来，医生们一直在寻找引力波，但一直没有找到。2015年9月，亚利桑那州立大学有了新发现。科学家劳伦斯·克劳斯指出，激光干涉引力波天文台已经发现了引力波。如果这一发现是真的，这将是一个轰动的科学事件。激光干涉引力波天文台位于美国。自1999年建造以来，它一直在寻找引力波。近年来，它完成了新一轮的升级和改造，以发现引力波。

至于激光干涉引力波观测台的发现，一些科学家也对这一发现结果提出质疑，以致有传言称引力波信号可能是一个虚假信号。由于引力波非常微弱，引力波的探测需要很高的精度，所以一个小的误差就会造成虚假信号和引力波信号失真。冈萨雷斯是激光干涉引力波天文台的研究员，他认为现在给出数据还为时过早，引力波被发现的消息可能会引起误解。事实上，这项工作仍在核实之中。如果结果被确定为一个错误的信号，它会不会变成一个错误的报告？目前，美国激光干涉引力波天文台对引力波的发现几乎没有透露什么信息，一名官方发言人表示，将在结果得到确认后宣布。

爱因斯坦的广义相对论中有一个重要的预测，如果大质量天体碰撞、超新星爆炸和其他极端宇宙事件发生，将会产生强大的引力波。

什么是引力波？

激光干涉引力波天文台的发现再次使引力波成为公众关注的焦点。引力波理论很早就提出了，但我们还没有发现它。引力波的基本理论来自广义相对论中的引力辐射理论，该理论预测引力波将出现在具有强引力场的天体事件中。有趣的是，宇宙中有许多天体具有强大的引力场。例如，超大质量黑洞的合并、脉冲星旋转、超新星爆炸等。都是强大的引力波来源。引力波不同于电磁天文学。例如，引力波不能通过电磁辐射直接观察到。引力波和宇宙中的物质之间的相互作用非常微弱，可以传播到遥远的空间。

引力波仍然难以探测。科学家认为，尽管有间接证据表明它们的存在，但缺乏直接证据。在过去十年左右的时间里，科学家通过筛选毫秒脉冲星信号发现了引力波，但是没有发现任何结果。科学家也对此提出了几种可能的解释，例如引力波或高频带引力波。中子星合并产生的引力波需要用灵敏度更高的探测器来观测。这也是为什么激光干涉引力波天文台必须每隔一段时间升级一次。如果在该频段没有新的发现，升级将继续进行。

超大质量黑洞、脉冲星旋转和超新星爆炸的结合都是引力波的强大来源。

什么设备可以探测引力波？

目前，最著名的是激光干涉引力波天文台。当它在1999年建成时，它花费了将近4亿美元。在美国路易斯安那州的利文斯顿和华盛顿的哈佛之间有两个呈L形排列的探测器。迈克尔逊干涉仪的原理被用来测量引力波。L形测量臂非常长，可达4千米。两个测量臂垂直布置，两端有反射镜。科学家认为激光在测量反射臂上来回反射。如果干涉条纹发生变化，那么引力波事件已经被探测到。2005年后，激光干涉引力波天文台再次升级，使用更高功率的激光和减震器来减少误差。

激光干涉仪引力波天文台

类似的装置位于意大利比萨附近。双臂探测器长3公里，是欧洲测量引力波的关键设备。德国汉诺威也有引力波测量设备。两个测量臂长600米。不久前，欧洲还发射了LISA探路者号宇宙飞船，它被固定在距地球约150万公里的L1拉格朗日点。德国达姆施塔特是LISA Pathfinder航天器的控制中心。探测器的主要任务是在宇宙中发现引力波。里面有2公斤的金铂合金立方体。立方体的数量是两个，它们垂直放置。如果两个立方体的位置改变，引力波的存在被证明。然而，这项任务只是欧洲航天局引力波空间探索计划的一部分，重点是演示和验证。

德国达姆施塔特是LISA Pathfinder航天器的控制中心。探测器的主要任务是在宇宙中寻找引力波。

发现引力波意味着什么？

引力波的发现意义重大。从科学的角度来看，引力波可以直接与大爆炸联系在一起。广义相对论中预测的引力波也可以在大爆炸中产生，这意味着大爆炸开始时的引力波在137亿年后的今天仍然可以被探测到。一旦我们在大爆炸期间发现引力波，我们就能揭开宇宙的各种奥秘，甚至了解宇宙的起源和运行机制。因此，也有人说，如果引力波的发现得到证实，它几乎肯定会被选为诺贝尔奖。1993年诺贝尔奖授予了间接发现引力波存在的科学家。当时，两位科学家泰勒和霍尔斯研究了脉冲星双星系统PSR1913+16，发现系统中有两颗中子星。他们迅速围绕着对方旋转，最终发现了引力波的间接证据。

一旦我们在大爆炸期间发现引力波，我们就能揭开宇宙的各种奥秘，甚至了解宇宙的起源和运行机制。

2014年3月，BICEP2望远镜科学家声称发现了大爆炸期间产生的初级引力波。这一发现立即在世界上引起了轰动。科学家在宇宙微波背景辐射中探测到了B模式极化，并认为这是初级引力波的证据。这一发现不仅意味着我们探测到了引力波，而且还探测到了大爆炸期间的引力波。更令人惊讶的是，根据这个理论，我们甚至可以推断平行宇宙的存在。然而，BICEP2望远镜的发现很快被拒绝。经过验证，科学家发现银河系的尘埃干扰了观测。这个发现是错误的。

由此，我们也可以看到引力波对现代天文学的重要性。一旦找到引力波的直接证据，我们就可以通过这种方式观察和研究它们，从而揭开宇宙的深层奥秘。