在2016年的2月11日，這個呈L型，長約4公里的激光干涉引力波天文臺公布了本世紀(jì)最為重要的一個天文發(fā)現(xiàn)：100多年前愛因斯坦所預(yù)言的時空的漣漪，引力波！
激光干涉引力波天文臺（ligo）
這次的引力波是由距地球10多億光年的兩顆黑洞合并時所制造，這兩顆黑洞的質(zhì)量分別為36個和29個太陽質(zhì)量，它們在合并互繞的過程中，損失了3個太陽的質(zhì)量，產(chǎn)生了一個62倍太陽的黑洞。
兩顆黑洞互繞演示
根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程E=MC2，損失的3個太陽質(zhì)量是以能量的方式釋放了出去，如此強(qiáng)大的能量使得時空發(fā)生了波動，形成了猶如水波的漣漪。
這個漣漪，以光的速度在太空傳播了10多億年，最終傳到了地球，使得地球周圍的時空發(fā)生了改變，并被這個激光干涉儀詳細(xì)的記錄了下來！
黑洞互繞產(chǎn)生引力波
在1915年，愛因斯坦發(fā)表了一篇有關(guān)引力的理論。即，我們現(xiàn)在熟知的廣義相對論。
廣義相對論的出現(xiàn)，是徹底打破了我們對引力的看法。
根據(jù)廣義相對論呢，我們看到的引力，其實是空間的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變而表現(xiàn)出的一種現(xiàn)象，它是時空被彎曲后的結(jié)果。
時空彎曲演示
在我們眼里，空間是一個靜態(tài)不變的空間，但愛因斯坦卻告訴我們，空間是動態(tài)的，它的結(jié)構(gòu)會因周圍的物體而發(fā)生改變。
而改變的結(jié)果就是：物體沿著這個彎曲的時空運動。隨即，形成了我們所看到的引力現(xiàn)象。
物體在彎曲的時空中運動
那么這時呢，愛因斯坦則將引力描述為了一種幾何效應(yīng)，我們可以用空間的曲率來計算引力。
也就是空間被彎曲的程度，空間彎曲的程度越大，那么表現(xiàn)出的引力則越大，反之，則越小。
根據(jù)廣義相對論，空間結(jié)構(gòu)改變的這個傳播速度不是瞬時的，它是和光的速度一樣，是以每秒大約30萬公里的速度向周圍傳播。
那么按照這個理論，地球是距太陽約為1.5億公里，太陽光到達(dá)地球需要約8分鐘。那當(dāng)太陽突然消失時，地球是不會立即脫離軌道，因為空間結(jié)構(gòu)的改變也是和光速一樣，它也需要8分鐘才能到達(dá)地球，所以當(dāng)太陽突然消失，地球會在8分鐘后感知并脫離原始軌道。
太陽消失 空間結(jié)構(gòu)改變
那從這個空間的傳播我們可以看出，引力的輻射，也就是空間結(jié)構(gòu)的改變，它是逐漸向外傳播，這樣的傳播就像水的波紋那樣，具有波動性！
在1916年，也就是廣義相對論發(fā)表后的第一年，愛因斯坦在考慮引力的動力學(xué)時，就注意到了這個現(xiàn)象，隨即，他便提出了引力波的概念，一種時空結(jié)構(gòu)連續(xù)變化的現(xiàn)象！
那什么是時空結(jié)構(gòu)的連續(xù)變化？
從廣義相對論我們可以知道，質(zhì)量可以使時空的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，那么當(dāng)這個質(zhì)量出現(xiàn)連續(xù)變化時，就會出現(xiàn)一種特殊的現(xiàn)象：時空的結(jié)構(gòu)也會跟著發(fā)生連續(xù)的變化！
進(jìn)而它就會像水的波紋那樣，一圈套著一圈，像周圍傳播，這個就是時空結(jié)構(gòu)的連續(xù)變化。
我們知道，物體在不同的速度下會具有不同的能量，而不同能量下則會有不同的動質(zhì)量。
那么，當(dāng)一個天體在做加速運動時，它的動質(zhì)量則會存在連續(xù)的變化，那么這時，它周圍時空的結(jié)構(gòu)，就會出現(xiàn)連續(xù)的改變。
這時呢，時空的波動，引力波就會出現(xiàn)。
引力波經(jīng)過地球 是地球周圍時空發(fā)生改變
但盡管愛因斯坦預(yù)言了引力波的存在，可探測這樣的時空波動，卻不是易事。
探測引力波，就是探測時空的波動。
但什么樣的天體可以造成這種可被人類觀測到的波動呢？
在愛因斯坦那個年代，人類對天體的認(rèn)知還只是停留在像恒星這樣普通的天體上，像黑洞和中子星這樣致密的天體還未被發(fā)現(xiàn)！
所以當(dāng)時的物理學(xué)家一直認(rèn)為，人類可能無法探測到引力波。
直到黑洞和中子星出現(xiàn)后，才讓物理學(xué)家改變了看法。
但愛因斯坦卻是無法看到了，那個創(chuàng)造出廣義相對論預(yù)言出引力波的偉大物理學(xué)家于1955年離世了。
偉人離世，但探測卻仍在繼續(xù)！
2015年9月14日，在一個距地球13億光年的遙遠(yuǎn)太空，兩顆黑洞彼此在瘋狂的繞轉(zhuǎn)，它們的繞轉(zhuǎn)使得周圍的時空發(fā)生了強(qiáng)烈的波動，并不斷地向外輻射
13億光年外，地球周圍的時空被這個波動改變，位于美國的激光干涉引力波探測器清晰的記錄下了這個波動的數(shù)據(jù)
2016年2月11日，這個探測結(jié)果被宣布！
至此，引力波，這個時空的漣漪終被人類證實，但這時，距廣義相對論的發(fā)表已經(jīng)過了100多年。
無法想象，在100多年前，愛因斯坦是如何知道這些的。
這太不可思議了！
好了，這個就是本期的全部內(nèi)容了，我是騰寶，一個熱愛天文的科普創(chuàng)作者，還希望大家多多關(guān)注與支持，我們下期再見，謝謝大家！
