什么是引力波

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什么是引力波
它是时空中的涟漪
如果把时空想象成一张巨大的橡胶模
有质量的物质会让橡胶膜弯曲
好比在蹦床上扔了个保龄球
质量越大，时空被引力波扭曲得越厉害
举个例子来说，地球绕着太阳转
是因为太阳的质量非常大
导致其周围的时空大大的形变
如果你想沿着这样的形变走直线
你会发现，事实上你是在绕圈
轨道就是这么来的，并没有什么力拉着行星绕圈
只是时空弯曲着
有质量的物质一加速，改变了时空中的扭曲
引力波随之而生
任何有质量并且（或者）有能量的东西都能产生引力波
要是我俩彼此相绕跳一支舞
我们也会导致时空的涟漪
但那太微不足道了，实际上根本无法探测
既然引力和宇宙中其他力相比十分微弱
那我们得要非常非常重的东西，非常非常快地运动
才能产生我们能探测的大涟漪
可是我们怎么观测时空的涟漪？
如果你我之间的时空拉伸或者压缩了
仅凭我们在橡胶模上做的记号，我们无法感觉到
比如：光看等距离放置在上面的石块是不行的
因为这些记号之间的距离也被拉伸了
但是有一个刻度尺它不会被拉伸：利用光速的尺
如果两点之间的距离被拉伸了
光需要用更长的时间从这点跑到那点
而如果是被压缩了，光则需要较短的时间来传达
这就是LIGO实验的出发点
它有4公里长的隧道
用激光来测量从隧道这头到那头距离的变化
有引力波传来时，它会把时空在一个方向上拉长
而在另一个方向上压缩
通过测量从不同的点反射回的激光产生的干涉条纹
物理学家可以非常精准地测量这之间的距离是拉伸了还是压缩了
而精度之高令人难以想象
要达到探测引力波的需求
我们需要分辨在长度上10的23次方分之几的变化
好比分辨一根长10的21次方米的杆子上5毫米的压缩
引力波产生的影响如此之小
轻易会被随机噪声淹没
于是我们需要智能的数据分析技术
科学家想要把实际实验中得出的波形和期望的引力波的波形进行比较
来识别出引力波
这就像是在一个非常吵闹的宴会上识别出一曲轻轻哼唱的小调
这宴会可是非常非常吵闹
想象一些，如果你的一生都曾失聪
直到有一天你的听力恢复了
你将可以用这个全新的方式聆听探索这个宇宙
这就是为什么引力波探测对我们如此重要
这是一种前所未有的认知宇宙的方式
每次我们用一种新的途径观测宇宙的时候
我们会发现未曾想象过的事物
这是真真实实寻找我们曾不知其存在的新事物
探索我们物理知识的终极边缘
并检测我们关于宇宙的理论