引力波是什麼？它有什麼作用？
北京時間2015年9月14日，兩個信號幾乎同時被相隔幾千公里的兩台引力波探測器捕捉到了，這兩個信號又經過4個多月的細緻分析，最終被確定是引力波。相信這個偉大的發現就算再過100年也同樣也會被科學界經常提及。在這3年里，或許你在許許多多渠道都聽說過引力波被發現的故事。
引力波是什麼？
引力波也稱重力波。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。
四個一般科學愛好者不知道的關於引力波知識，你知道嗎？
（1）引力波的概念，最早不是愛因斯坦提出來的。
雖然發現引力波使用的是愛因斯坦的廣義相對論理論，但引力波的概念最早是由法國科學家拉普拉斯提出來的，而且年代比愛因斯坦早了120多年。
剛才我們說了拉普拉斯的引力波，其實不只是拉普拉斯，就在愛因斯坦1918年定量地給出引力波的定義之前，赫維塞德（Oliver Heaviside）在1893年也借用過電磁波的特性描述過引力波，數學家龐加萊在1905年推導出引力波如果存在，傳播速度是光速。
科學上每個偉大的壯舉，都是在已經鋪就的道路上又延伸出了一段的成就，沒有前人足夠多的鋪墊，一個人再聰明，精力再旺盛，也是不可能獨自開創一門學科分支的。
（2）引力波極弱又極強。
宇宙中最常見的運動方式就是行星圍繞著恆星公轉，而這種方式的運動會向四周輻射引力波。
宇宙中這樣的運動如此普遍，我們卻直到2015年才偵測到引力波，這就是因為輻射的能量太微弱了。
以木星圍繞太陽公轉為例，向外輻射的引力波功率只有5300瓦，和一個大功率的電磁爐是差不多的。這種功率相比於木星的尺寸來說弱不可聞。
引力波帶走了能量，確實會讓木星軌道半徑降低，但是木星大約以5萬公里/小時的速度公轉，它的軌道高度只降低1厘米的話，通過引力波來喪失能量需要花費100億年的時間。實際上這麼多年過去，連太陽都不存在了。
同樣，月球圍繞地球公轉的時候，也在向外輻射引力波，這個功率還不夠驅動一塊電子錶的呢！這真的是十分的微弱。
但引力波輻射出的功率並不總是這麼微弱，它只是在類似像太陽系這樣比較常規的星系中才這麼弱。有些情況下，它又是異乎尋常的強烈，這個條件就是超高密度。
在理論計算中，假如說圍繞太陽轉的是一顆密度是每立方厘米1億噸的中子星，那就可以產生10的40次方瓦這麼大的功率。就相當於，一個太陽那麼多的質量在1年內就轉化成了能量燃燒掉，而這只是中子星的。如果換成密度更大的黑洞，那輻射的功率會更強。
所以，兩個質量不同的黑洞相互環繞引發的引力波，甚至可以把空間結構震撼到扭曲，在1秒鐘內就燃燒掉幾個太陽的質量。這種引力波，強到足以扭曲時空。
（3）研究引力波的工具，是弱場近似條件下的廣義相對論。
解廣義相對論場方程是一個非常複雜的數學過程，因為它是非線性方程。它並不單純指計算量大，而是不知道如何解。
解的數學形式最終整理成一個描述波的方程，這項工作花了愛因斯坦兩年的時間。解的數學形式最終整理成一個描述波的方程，所以從這一刻起，引力波才真正成為一種波。之所以愛因斯坦是引力波理論的奠基人，像之前拉普拉斯、龐加萊、赫維塞德都不能堪當此號，那是因為愛因斯坦用數學工具定量地描述了一個新事物，並且58年後被驗證理論是正確的。說起引力波，大家可能只知道愛因斯坦。
（4）引力波的作用
大家都知道，發現了引力波的時候，各大媒體報刊都轟動一時，登上了各大媒體的頭條。影響力那麼大的引力波到底有什麼作用呢？不從事天文科學領域的人們確實難以知道。
如果能對引力波進一步分析，可以進一步驗證廣義相對論，從而對黑洞有新的認識，同時又可以對星系演變有更清楚的了解。原初引力波甚至可能記錄著宇宙早起膨脹原因等等一系列現在難以解決的科學難題。
宇宙對於人類來說可能是最大的未解之謎。航天科技的發展關係到一個國家、甚至整個地球未來的命運。航天科技不少的技術都應用在人們的生活之中，極大的提高人們物質生活質量。比如我們最熟悉高鐵，高鐵無數的技術都與航天科技密切相關。
引力波的發現標誌著人類文明前進的一大步，但是在整個宇宙的探索發現來說，還只是一小步。期待宇宙，相信科學。
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