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引力波天文台就是这样设置的，因为引力波经过时会对时空产生特有的扰动。引力波沿着一个方向——比如说南北方向压缩空间，与此同时在垂直的方向——东西方向上拉伸空间。因此，引力波经过观测仪时，会挤压管道的其中一臂，导致此臂两个端点的镜子相互靠拢，而另一臂的镜子则会彼此分离。一毫秒后，随着引力波继续传播，这种效应会反转，被压缩的臂将会变为被伸展，而原本被伸展的臂将会变为被压缩。而激光光束则不断测量反射镜之间的距离，将这个循环变化记录下来。
整个过程比听起来的要复杂得多。两个黑洞碰撞所触发的引力波是非常强大的，空间会因此震荡，并且是剧烈的震荡。这种宏大的碰撞引发的空间震荡以光速涌过整个宇宙，但他们不会以 光波在空间传播的方式来传播，而是以空间本身波动的方式传播。当引力波经过时，会交替压缩和拉伸所过之处的时空结构，这样的波动将是致命的，能在1毫秒内，把一个身高180厘米的正常人拉伸到360厘米，再把他挤压到90厘米以下，随后再次将他拉伸。附近的任何行星都将被撕成碎片。但波动会随着向外扩展而逐渐减弱，就像把一块石头扔进池塘里涟漪会逐渐变弱那样。这些波动抵达地球时，所导致的拉伸和收缩在时空中的规模将远远小于质子的宽度。
为了能观测到如此微小的波动、引力波天文学家可调煞善苦心，尽可能地消除天文台附近的环境干扰，路过的卡车所导致的震动或者地震的震波都已被剔除。不同条件下的引力波信号， 都拥有相应的理论预测“模板”，必须时时将观测数据与之比较。探测活动由多个独立天文台同时进行，通过各大文台间的相互比较，增加了观测结果的可信度。这些天文台分布在半个直至超过半个美洲大陆的广阔区域。
中子星碰撞可能是引力波的主要来源。已有天文台能够观测幷记录中子星双星的最后时刻，就是那种城市大小、致密而彼此环绕运行的双星系统。激光干涉引力波天文台最容易接收到频率在100到3000赫兹的信号，恰好是我们的耳朵能够听到的声音。因此，一旦引力波被电子设备记录下来，你就可以真真切切地倾听它的声音。引力波天文台将会把声音加入到我们的宇宙意识中。中子星的碰撞会以低沉的呜咽声开始，然后频率迅速飙升至顶点， 就像快速接近的救护车警笛声。
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我们还可以使用间接的方法观测引力波。宇宙微波背景辐射是来自于宇宙大爆炸的微弱“余晖”。大爆炸时的原初引力波会使宇宙的微波背景辐射呈现一种微弱的螺旋状偏振模式。在南极，射电天文学家团队用非常灵敏的探测器，可能观测到了这种作为原初引力波确切标记的微波辐射。诞生于引力自身新生力中的量子涨落，引力波急速地从宇宙微小的颗粒间穿过。这些波在暴涨期被加强和放大。在宇宙之初，宇宙大爆炸后的第10^-35秒( 即, 第 0. 00000000000000000000000000000000001 秒 ),刚产生的宇宙出现短暂的加速膨胀，物理学家把这个过程称为“暴涨”。暴涨期后宇宙稳定下来，进入缓慢膨胀期。当光开始自由地穿越宇宙时，原始引力波通过拉伸和压缩时空，能给已经“极 化的”(光波的电场来回振荡在一个易磁化方向)余烬辐射留下一个轻微旋转模式的印记。当引力波引起时空涟漪效应时，它们作用于光，造成其发生卷曲。在我们星系中的尘埃也会导致同样的效果，因此，任何信号必须经过仔细检查，才能确认是否是宇宙大爆炸产生的原初引力波源。
尽管不是在黑洞视界范围内，但如果信号被证实的话，这也可能是对霍金辐射的首次发现。最初的时候，可观测的宇宙是那么微小，以至于它也有一个“视界”，像假设的黑洞一样发出辐射。在这种情况下，辐射以引力子的形式出现。那些·量子化的引力子将逐渐成长为拉伸和挤压原始辐射汤的引力波。如果在宇宙大爆炸中确实发现了霍金辐射的鲜明特征，它也极有可能与黑洞发出 的辐射高度相似。这也许为天文学和宇宙学开辟出一个全新的领域，这也正是多年之前雅各伯·贝肯斯坦和史蒂芬·霍金就已经在开始思考的未知地带。
人们已发现更多更接近证实引力波效应存在的证据。天文学家约瑟夫·泰勒和拉塞尔·赫尔斯发现了一对银河系中的脉冲双星，它们是距地球大约21000光年远的中子星，围绕着彼此快速运行，并且靠得越来越近。经过数年的观测和分析，他们发现，双星轨道的衰减速率为大约每年3.5米，正是双星以引力波的形式失去轨道能量的变化量。引力波带走的能量与广义相对论预测的结果出现惊人的吻合。因为这项成就，约瑟夫·泰勒和拉塞尔·赫尔斯获得了1993年诺贝尔物理学奖。虽然这个双星系统发出的
引力波目前太微弱，还不能被地面天文台记录下来，但大约距今3亿年后，当两颗星最终合并时，引力波涟漪将会变得无比强大。宇宙中也有很多其他可检测的引力波源，包括经常发生的超新星爆炸、黑洞合并和中子星碰撞等。一旦相关天文台完全启动并运行，且灵敏度高到足以观测到来自几十亿光年深处的引力波时，科学家们就有望每天看到某种宇宙中正在发生的事件。甚至有人筹划把高端技术送上天空，以远离地面干扰，以记录到更多的引力波来源。
在验证引力波方面，虽然相对论天体物理学有近水楼台的优势，但科学家们不想单纯依靠这一种途径。还有一个聪明的办法，即基于已获得充分研究的天文学对象——脉冲星来研究，因为它
是宇宙中最精致的钟表。通过密切监测一批快速转动中的脉冲星遍布宇宙的脉冲，天文学家们希望发现这些脉冲的细微变化，这种变化是引力波经过脉冲星和地面探测器之间时发生的。无论以何种方式检测，来自黑洞的引力波的发现，都将成为最终的、不可否认的证据，证明黑洞是真实存在的。这对于长期以来否认其存在的天文学家来说，会是一个历史性的时刻。（文章选自《黑洞简史》，湖南科学技术出版社出版）
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