用最简单的一句话来描述，引力波是“时空的涟漪” 。
听起来好玄乎啊，什么是“时空的涟漪”？听我仔细说来：
引力波在广义相对论里，是时空本身的涟漪，是由带质量物体的加速度运动所生成。由于广义相对论限制了引力相互作用的传播速度为光速，因此会产生引力波的现象。相反地说，牛顿重力理论中的相互作用是以无限的速度传播，所以在这一理论下并不存在引力波。
在1916年 ，爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。1974年，拉塞尔·赫尔斯和约瑟夫·泰勒发现赫尔斯－泰勒脉冲双星。这双星系统在互相公转时，由于不断发射引力波而失去能量，因此逐渐相互靠近，这现象为引力波的存在提供了首个间接证据。2016年2月11日，LIGO科学团队与处女座干涉仪团队共同宣布人类对于引力波的首个直接探测结果，其所探测到的引力波是源自于双黑洞并合。2017年，莱纳·魏斯、巴里·巴利许与基普·索恩因成功探测到引力波，而获得诺贝尔物理学奖。]2017年10月16日，全球数十家科学机构联合宣布，从约1.3亿光年外，科学家们首次探测到壮丽的双中子星并合产生的引力波，及其光学对应体。
相信有不少同学对广义相对论不是很了解。来，不慌~这里你花几分钟就可以“学会”广义相对论，然后有了理论的武装，你就可以轻松理解本文里的很多事情啦。
要理解广义相对论，你只需要知道两句话，第一句相信大家都听说过：
1空间三维+时间一维，这样时空就是四维。时空就是时间加空间，是一个整体。
比如：你就处在一个时空里。因为，此时此刻（时间），你一定在某个地方（空间）读这句话。
同样，人们的宇宙也是时间加空间，所以宇宙就是四维时空。
由于质量很大很大，根据“物质告诉时空如何弯曲”，他周围的时空会一定弯曲得很厉害是。时空不弯曲的时候就像一汪平静的湖水，你在上面轻轻放上一个皮球，皮球下面的水面是一个弧形的吧，这就和黑洞存在、附近时空弯曲一个道理。光有一个皮球停在水面上，水面还是很平静。但是如果有两个皮球像图中两个黑洞那样彼此环绕运动着，那就不得了啊，水平会泛起阵阵涟漪。
水面是时空的话，那水波就是引力波！不要把引力波理解成引力的波，引力波的本质是时空的涟漪，是时空的波动！肿么样？是不是感觉一下子深刻了许多？我一直都觉得，越深刻的东西，越是那么平易近人、那么容易理解。
细心的同学可能已经看出来引力波产生的前提是什么了，是的，就是物质的运动。物质质量越大，运动的越剧烈，对这个时空的扰动就越大，引力波就越强。
2 探测引力波的意义
引力波探测对于物理、对于我们加深对这个宇宙起源、这个时空本质的理解是非常非常重要的。它的初衷可能只是验证、或者否定相对论的正确性，但是他的物理意义是远远超过这个。毫不夸张地说，未来由引力波探测带来的新的发现，拿20个诺贝尔都轻轻松松。去研究、去探测一个看似和我们生活没什么关系的东西。
我还是得从138亿年前说起，大家听我慢慢道来：
138亿年前，那一团体积有限（可以想象成网球大小），密度温度极高的“东西”爆炸了。这绝对是宇宙有史以来最重要的一件事情，因为这次爆炸，不仅诞生了你和我，还产生了时间和空间。大爆炸的那一刻，宇宙，诞生了。
大爆炸之后的整个宇宙是还是一片漆黑。随着宇宙越来越大，温度迅速降低，直到38万年后，温度终于低到一定程度，光子开始退耦。宇宙的第一缕光诞生了！
宇宙的第一缕光便是宇宙微波背景辐射（CMB），这个的发现又是另一个可以让人会心一笑的故事，这里就不展开了。
宇宙微波背景辐射，你看到的这个就是宇宙的第一缕光，它来自138亿年前，或者说来着138亿光年远的地方。
那个时候的地球，热闹极了，有古生物专业的同学对这个应该很熟悉吧。那个时候被称为寒武纪，在距今约5.3亿年前，在2000多万年时间内地球上突然涌现出各种各样的动物，它们不约而同的迅速起源，形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象。寒武纪生命大爆发是古生物学和地质学上的一大悬案，目前对为什么生物种类集体出现甚至爆发还没有一个统一的解释。总之，那个时候生物疯狂地进化着，不适应环境的迅速被淘汰，更强的生物取而代之。在这段时间里，有些生物的眼睛进化出来了。下面我们隆重请出本节主角——奇虾小朋友出场！
奇虾（Anomalocaris）
怎么样？奇虾是不是很Q很萌？可不要被它可爱的外面所欺骗！它身长可达两米甚至更多，非常凶猛：
它有一对带柄的巨眼，一对分节的用于快速捕捉猎物的巨型前肢，美丽的大尾扇和一对长长的尾叉。它虽不善于行走，但能快速游泳。25厘米直径的巨口可掠食当时任何大型的生物，口中有环状排列的外齿，对那些有矿化外甲保护的动物构成了重大威胁。这是一种攻击能力很强的食肉动物，它的个体最大可达2米以上，而当时其他大多数动物平均只有几毫米到几厘米。
奇虾作为当时海里的霸主，能够统治海洋几千万年，除了他的强大的身体之外，还得益于他头顶那对黑溜溜的大眼睛。要知道，在寒武纪，眼睛才开始进化，很多生物没有眼睛呢（可能只有感光细胞），有些生物虽然有眼睛，但是因为进化不够完全，所以视力很模糊，只能看到隐隐约约地看到环境物体的轮廓，所以当捕食者朝它靠近时，它完全反应不过来。奇虾，作为成功的捕食者，在这场“雷达军备竞赛”中一直遥遥领先。
眼睛的发展本身是一个很复杂的课题，它由一开始的那些感光细胞开始进化，逐步逐步形成了类似于现代生物的那种眼睛。我们姑且把奇虾小朋友作为第一种有“复杂”眼睛的生物。
大家来算算，
138亿年前：第一缕光。
45亿年前：地球诞生。
36亿年前：地球生命诞生。
5.3亿年前：有眼睛的奇虾终于可以看到存在了一百亿年的光。
那个时代的生物，从某种角度上来说，是值得骄傲的！他们作为第一批地球生物，看到了那温暖明媚的——光！从此，视觉成为了许多生物，包括人类的最重要的感觉之一。
好了好了，让我们回到物理，回到时空，回到引力波当中来。其实啊，我在生活中，被很多次地问过：你们探测这个引力波有什么用呢？每次我都可以回答的很好，哪怕对方完全是物理零基础的文科妹子，因为有时候我不讲物理，我讲这个奇虾的故事。
引力波用粒子的角度去理解就是引力子，和光子的理解方式类似。但是不同于光子在宇宙38万年诞生后才产生，引力子早在宇宙大爆炸之后仅仅0.0000....0001（里面35个0）秒就先退耦了，存在于这个宇宙中，这也被称为原初引力波。之后的一百多亿年的时间里，除了那些原初引力波，宇宙中任何物体只要运动，都会辐射引力波。两个黑洞共舞会释放引力波，超新星爆发会释放引力波，月亮绕着地球会释放引力波，悟空挥动起金箍棒来也会释放引力波，你在路上和心仪的妹子擦肩而过时候，除了你的砰然心动，你，还是在释放着你的引力波。
对啊，引力波是另一种光，这种“光”的本质是时空的波动，但是还是可以把它理解成除了电磁波（光）之外的令一种光。
奇虾在133亿年后看到了第一种光。
138亿年后
今天，或者说即将，我们就可以看到第二种光！
这绝对是继奇虾同志之后五亿年以来最重要的时代！
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