引力波是如何被发现的
在过去的六十年里，有许多物理学家和天文学家为证明引力波的存在做出了无数努力。其中最著名的要数引力波存在的间接实验证据——脉冲双星PSR1913+16。1974年，美国物理学家家泰勒（Joseph Taylor）和赫尔斯（Russell Hulse）利用射电望远镜，发现了由两颗质量大致与太阳相当的中子星组成的相互旋绕的双星系统。由于两颗中子星的其中一颗是脉冲星，利用它的精确的周期性射电脉冲信号，我们可以无比精准地知道两颗致密星体在绕其质心公转时他们轨道的半长轴以及周期。根据广义相对论，当两个致密星体近距离彼此绕旋时，该体系会产生引力辐射。辐射出的引力波带走能量，所以系统总能量会越来越少，轨道半径和周期也会变短。
泰勒和他的同行在之后的30年时间里面对PSR1913+16做了持续观测，观测结果精确地按广义相对论所预测的那样：周期变化率为每年减少76.5微秒，半长轴每年缩短3.5米。广义相对论甚至还可以预言这个双星系统将在3亿年后合并。这是人类第一次得到引力波存在的间接证据，是对广义相对论引力理论的一项重要验证。泰勒和赫尔斯因此荣获1993年诺贝尔物理学奖。
发现引力波人类危险了吗？
目前科学家还没指出引力波是否会给人类带来危险，但它发现引力波对人类进步有重大的意义。
“爱因斯坦当初认为引力波太过微弱而无法探测，并且他从未相信过黑洞的存在。不过，我想他并不介意自己在这些问题上弄错了。”——马克斯普朗克引力物理研究所（阿尔伯特爱因斯坦研究所）所长艾伦（Bruce Allen）
“通过这项发现，我们人类开启了一场波澜壮阔的新旅程：一场对于探索宇宙那弯曲的一面（从弯曲时空而产生的事物和现象）的旅程。黑洞的碰撞和引力波的观测正是这个旅程中第一个完美的范例。”——索恩（Kip Thorne）
“引力波的直接探测实现了50年前就设定好了的伟大目标：直接探测难以捕捉的事物，更好地理解宇宙，以及，在爱因斯坦广义相对论100周年之际完美地续写爱因斯坦的传奇。” ——加州理工学院，LIGO天文台的执行官莱兹（David H. Reitze）
“这项探测是一个是时代的开始：引力波天文学研究领域现在终于不再是纸上谈兵。”——LSC发言人，路易斯安那州立大学物理与天文学教授冈萨雷斯（Gabriela González）
“在《星际穿越》和《三体》中，都不约而同地将引力波选为了未来科技发达的人类的通讯手段，这也许只能是美好的幻想，但对于天文研究而言，引力波的确开启了一扇新的窗口。吹进来的第一缕清风，就带来了一个重大的信息：极重的恒星级双黑洞系统存在并可以在足够短的时间（10亿年）内并合。这是让我们始料未及的。谁能知道在将来的更多的探测中，LIGO和一众引力波探测器能带给我们什么样的惊喜呢？” ——马克斯普朗克引力物理研究所、清华大学博士后，胡一鸣。
“不少亲朋好友问过我，你在研究些什么。我都这么回答：我们在找另一种光，一旦找到，意味着人类从此有了第六感，就像有了超能力，用一双天眼饱览神秘宇宙中无尽的奥妙。现在，我们，找到了！” ——马克斯普朗克引力物理研究所博士生，明镜。
引力波对地球的危害
引力激发的粒子激流席卷宇宙，按爱因斯坦的说法，那些引力波涤荡漾着宇宙。然而那是怎么一回事呢？引力和任何变化，都会给空间结构泛起涟漪，接着以光速推进，那就是引力波。为什么会这样发生呢？
如果你有两个物体，两颗致密的恒星，每个都会弯曲周围的空间。它们相互缠绕，结果两个弯曲的区域，就会产生波，结构里的波纹，在空间里携带能量往外移动，这就是所谓的引力波。
我们可以把时空里的波看作是穿行宇宙的波浪，引力波就是这么回事。运动中的物质无论大小，都会产生引力波，犹如地球上的波浪。引力波无休止的席卷整个宇宙，理论上，驰骋太空的冲浪者可以体验到天堂里翻滚和蛇行。
如果引力波产生在太空某处，扑面而来，那么结果就会是，你变胖了然后又瘦了，就是说空间被扭曲了。某个方向的空间让你发胖，而在另一个方向则在来来回回挤压你。
评论 (0)