我的引力波啊，你是一種怎樣的存在！

最新 10-08

2017年10月3日公布

2017年諾貝爾物理學獎

被授予美國科學家

雷納·韋斯、巴里·巴里什和基普·索恩

以表彰他們為發現引力波作出的貢獻

從100多年前愛因斯坦提出「引力波」這一概念

到2015年年底首次探測到引力波

再到今日被授予諾獎

引力波的神秘面紗慢慢揭開

現在就讓我們一同走進引力波

感受它的無窮魅力

引力波是什麼

在物理學中，引力波是指時空彎曲中的漣漪，通過波的形式從輻射源向外傳播，這種波以引力輻射的形式傳輸能量。在1916年，愛因斯坦基於廣義相對論預言了引力波的存在。引力波的存在是廣義相對論洛倫茲不變性的結果，因為它引入了相互作用的傳播速度有限的概念。相比之下，引力波不能夠存在於牛頓的經典引力理論當中，因為牛頓的經典理論假設物質的相互作用傳播是速度無限的。

引力波的基礎理論來自廣義相對論中的引力輻射理論，相對論中預言了引力波會產生於強引力場的天體事件。引力波與電磁波不同，比如引力波無法通過電磁輻射直接觀測，引力波與宇宙中物質的相互作用是非常微弱的，可以傳播至很遠的宇宙空間。

引力波探測器LIGO

激光干涉引力波天文台（Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory，縮寫為LIGO），在美國的華盛頓漢福德與路易斯安娜州之間有兩個探測器，呈現L型排列，利用邁克耳遜干涉儀原理測量引力波。

L型測量臂很長，達到4公里，兩個測量臂垂直排列，兩端各有反射鏡面。科學家認為激光在測量反射臂上來回反射，如果幹涉條紋發生了變化，就說明探測到了引力波事件。

可能的引力波探測源包括緻密雙星系統（白矮星，中子星和黑洞）。在2016年2月11日，LIGO科學合作組織和Virgo合作團隊宣布他們已經利用高級LIGO探測器，已經首次探測到了來自於雙黑洞合併的引力波信號。

2016年6月16日凌晨，LIGO合作組宣布：2015年12月26日03:38:53 （UTC），位於美國漢福德區和路易斯安那州的利文斯頓的兩台引力波探測器同時探測到了一個引力波信號；這是繼 LIGO 2015年9月14日探測到首個引力波信號之後，人類探測到的第二個引力波信號。

宇宙引力波源

「

那麼在我們的宇宙當中，什麼樣的天體才能夠撼動產生可以探測到的引力波呢？對於地面上的探測器，通過認為下面的五種可以產生：

」

第一種：旋進(In-spiral)或者合併的緻密星雙星系統。比如中子星或者黑洞的雙星系統。非常類似於發布會當中的系統。

第二種：快速旋轉的緻密天體。這類天體會通過周期性的引力波輻射損失掉角動量，它的信號的強度會隨著非對稱的程度增加而增加。可能的候選體包括非對稱的中子星之類的。

第三種：隨機的引力波背景。非常類似於我們通常熟知的宇宙背景輻射，這一類背景引力波，也通常叫做原初引力波，它是早期宇宙暴漲時的遺迹。2014年由加州理工、哈佛大學等幾個大學的研究人員所組成的BICEP2團隊曾宣稱利用南極望遠鏡找到了原初引力波，但是後來證實為銀河系塵埃影響的結果。原初引力波的探測將是對暴脹宇宙模型的直接驗證，對於它的探測依舊在努力尋找之中。