引力波：揭开宇宙奥秘的“钥匙”

苟利军

在爱因斯坦提出广义相对论整整一个世纪的历史性时刻，我们站在了一个新时代的起点：通过位于美国列文斯顿和汉福德的高新引力波探测器，人类有望在不远的将来捕捉到时空的涟漪，用一种前所未有的方式看待这个世界

北京时间2016年2月11日晚上，一波又一波的引力波传言终于在美国自然基金会的新闻发布会中尘埃落定：人类首次直接探测到了引力波，这是真的！正如发布会所言，在被预言将近百年、苦苦追寻几十年之后，首个位于地球之外13亿光年的引力波源GW150914被人类直接探测到。这是一个值得纪念的伟大时刻，一个新时代的序幕正在拉开。

激动人心的发布会结束了，其重点内容可以被简单归纳为三点：（1）引力波终于被探测到了。（2）引力波产生于两个恒星量级黑洞的合并。（3）引力波是由美国的激光干涉引力波天文台（简称LIGO）发现的。

什么是引力波

对于“波”，我们并不陌生，生活中时常会听到无线电波、电磁波、声波、光波等，引力波也是波的一种。既然称之为引力波，它必然与引力有关。在更深一步了解引力波之前，我们需要了解一下人类对于引力的认识过程。

17世纪末的物理学家牛顿看到下落的苹果，意识到物体之间普遍存在的一种力，他称之为“引力”，并且将其数学化，这就是我们熟知的万有引力。其精髓是物体质量的存在导致了引力，这在牛顿之后的两百多年里被认为是宇宙间的绝对真理。直到1905年狭义相对论发表，再到1915年广义相对论发表，爱因斯坦提出了一种完全不同的看法——引力是因为质量对于时空造成了变形所导致，而非质量之间的吸引。……