人類迎來了史上最重要的時刻：LIGO 科學團隊宣布探測到引力波！

最新 08-31

自我鑒別、理性評論、切勿迷信

這幾天我認為最具爆炸性的新聞不是印度撤出了中國洞朗地區，而是：LIGO科學團隊宣布探測到引力波！！！這意味著太多太多太多~~當師太看到這個新聞的時候差點哭出來啊~~ 醞釀了好幾天，碼了這篇文章來說說這個引力波為何如此重要。可能會有很多疏漏的地方，希望大家多多指正~~

為了解釋為這麼這個發現如此重要，我們需要知道幾個點：

一，什麼是引力波：

1915年的時候不得了的愛因斯坦提了出現在廣為人知的：廣義相對論。這個描述「時空和物質」理論在很多地方受到科學實驗檢驗。人們在確鑿的實驗證據下，一次又一次的被這個偉大理論的深刻與正確而震驚！

這好比是這樣一種感受：「啊~你們說這個世界和這個宇宙這這樣的那樣的，太不可思議了吧！和我體會到的感覺完全不一樣啊！你們肯定瞎扯，我根本不信！」

然後廣義相對論在各個方面被科學實驗證實，啪啪啪啪的打了絕大部分人類的臉之後，人們的感受慢慢地開始改變，慢慢接受這個事實：我們這個世界和我們本來認為的不一樣。人們也漸漸體會到原來這個世界比我們本來以為的地深刻的多，而人類的確是渺小到可以被整個宇宙所忽略！

廣義相對論的正確性已經毋庸置疑，但是作為廣義相對論的一個重要預言——引力波，卻遲遲沒有發現。甚至愛因斯坦自己都開始懷疑自己的這個理論到底對不對，一度上奏自己的頭兒想撤了這個想法，幸好被愛因斯坦的頭兒攔下了。

那麼把廣義相對論作為人類科學聖經的科學家們上火了，他們堅信，引力波是一定存在的，為了探測到這個引力波，幾代科學家們做出了很多嘗試和努力（具體可以百度）。那麼這個神秘的引力波，到底是啥玩意呢？？？！！！！

用最簡單的一句話來描述，引力波是「時空的漣漪」。

相信有不少盆友對廣義相對論不是很了解。來，不慌~這裡你花幾分鐘就可以「學會」廣義相對論，然後有了理論的武裝，你就可以輕鬆理解本文里的很多事情了。

要理解廣義相對論，你只需要知道兩句話，第一句相信大家都聽說過：

1空間三維+時間一維，這樣時空就是四維。時空就是時間加空間，是一個整體。

比如：你現在（時間）就處在一個時空里。因為，此時此刻（時間），你一定在某個地方（空間）讀這句話。

同樣，人們的宇宙也是時間加空間，所以人類眼中的宇宙就是四維時空。

第二句話就厲害了啊！大家看到後就知道廣義相對論講得是什麼了！

2：時空告訴物質如何運動；物質告訴時空如何彎曲！

（原文：spacetime tells matter how to move; matter tells spacetime how to curve）

廣義相對論就是具體說了時空是告訴物質怎麼運動~以及~物質是讓時空怎麼彎曲的這麼一個理論。

這樣也隱含了這麼個意思：物質（有質量的東西，可能是能量，因為能量也有質量）如何在它的時空里運動，取決於它所處的時空性質。

另一方面，只要有物質存在的時空，就會彎曲。彎曲程度、怎麼彎曲，取決於它肚子里的物質質量大小以及分布。

看，其實不用管那些煩人的數學公式，我們也可以從根本上理解這門「深刻」的理論對嗎？好的，大家既然已經理解相對論了，那現在就可很輕鬆地理解引力波了~^^~

然後根據愛因斯坦自己說的，我們把時空想像成一個湖面.球球讓湖面凹陷，彎曲。如果球是靜止的，那麼對湖面的影響就是靜止的。如果球是運動的，那麼湖面會起一陣陣漣漪，質量越大，運動越快，漣漪越大，這就是引力波。

兩個黑洞繞著跳舞會產生引力波，兩個人繞著跳舞也會產生引力波，只不過引力波非常非常非常小（具體小到什麼程度，請百度，都是數學公式，在此不表了。反正就是特別特別難，以人類現有的科學水平特別特別特別難檢測到就對了。）很難探測到，只有大質量的物體才有可能探測到，兩個人產生的引力波就實際上是沒法探測到的了。

所以看完這個文章之後，在club單身的你看到一對對的在舞池跳舞情侶的時候，你可以這樣講：

那麼，這次科學家們檢測到的引力波就是從觀察了很多年的兩個質量巨大的黑洞中來的。

我們由上面的論述得到探測到引力波的條件：

（1）兩個非常非常大的球；

（2）他們繞著非常非常快地運動；

（3）用比較牛逼的探測方法。

這次我們探測到的是什麼呢？

他們靠近，碰撞，併合成為了62倍太陽質量的下圖一樣的玩意兒。滿足了前兩個條件。

但是小學數學老師告訴我們，36+29=65，剩下的3倍太陽質量去哪兒了呢？以引力波的形式輻射出來了。所以才被人類檢測到了，這裡就需要第三個條件的成立了。經過科學家們孜孜不倦的努力，終於完成了相對高級的探測器械，工作原理如圖：

盆友們：水面是時空的話，那水波就是引力波！不要把引力波理解成引力的波，引力波的本質是時空的漣漪，是時空的波動！我一直都覺得，越深刻的東西，越是那麼平易近人、那麼容易理解。

ps：這倆黑洞的融合，非常完美的解釋了什麼是愛情：彼此獨立完整又可以相互融合，並且產生不得了的引力波，讓別人羨慕嫉妒恨~~（開玩笑的~~哈哈）

一個我不準備解釋的結論是：當引力波穿行時，它會拉伸或者積壓任何途中遇到的物體（因為我不是專業的，而且懶）。

總之，這個拉伸或者壓縮都是非常微小的，最多大概只有10的負21次方，我們用普通的尺子肯定無法探測到，所以我們得用「光速」這把尺子，所以科學家們選擇用「激光」來探測。

大家意思意思地看一下這張激動人心的圖。

二，那麼，我們探測出引力波的意義相當於什麼呢？

就好比我們地球，是一個一生都聽力失聰的人，這一刻終於聽到宇宙說話了！是一個一生都瞎的人，這一刻終於看見宇宙了！

引力波的發現對於物理、對於我們加深對這個宇宙起源、這個時空本質的理解是非常非常重要的。

它的初衷可能只是驗證、或者否定相對論的正確性，但是他的物理意義是遠遠超過這個。

毫不誇張地說，未來由引力波探測帶來的新的發現，拿20個諾貝爾都輕輕鬆鬆。引力波對物理各個方面的意義，能讓美國、歐洲、日本等國家願意花幾十億美元（甚至上百億），去研究、去探測一個看似和我們生活沒什麼關係的東西。中國也正在抓緊步調加入了引力波的探索，各位對天文學、天體物理學等等感興趣的孩子，不妨關注下國內的「天琴計劃」，或許有機會加入這個特別具有紀念意義的的時刻去做一些貢獻，留名青史也不是不可能啊~~