引力波到底是什么- 真能凭它穿越时空(2)

　　引力波有宇宙初生时的“啼哭”之称，它自宇宙诞生后便一直四散传播，现在可探测到的余响能量非常小，被称为“随机引力波背景”。在“激光干涉引力波观测台”中，科学家便是努力在长达4公里的激光光线中，寻找“随机引力波背景”带来的比一个原子核还小的扰动。

　　引力波的时空波纹

　　捕获引力波的又是什么怪物?引力波是爱因斯坦广义相对论所预言的一种以光速传播的时空波动，通常引力波都很微弱，如地球围绕太阳运行时，发出的引力波功率仅为200瓦。宇宙中大质量天体的加速、碰撞和合并等事件才可以形成强大的引力波，但由于波源超远距离，引力波传播到地球时变得非常微弱。

　　因此需要超高灵敏度的仪器才有可能对引力波进行探测。2015年，最新的激光干涉引力波天文台正式在美国上线，理论上，该天文台可以探测到3亿光年远的引力波事件。引力波探测器原理与迈克耳逊干涉仪和法布里-珀罗干涉仪的原理差不多，主要部分是两个互相垂直的长臂，每个臂长4000米，臂的末端悬挂着反射镜，管道采用不锈钢制成，直径1.2米，内部真空度为10^-12大气压。

　　在两臂交会处，从激光光源发出的光束被一分为二，分别进入互相垂直并保持超真空状态的两空心圆柱体内，然后被终端的镜面反射回原出发点，激光束在臂中来回反射大约50次，使等效臂长大大增加，这样就会形成干涉条纹，如果有引力波通过，便会引起时空变形，一臂的长度会略为变长而另一臂的长度则略为缩短，这样就会造成光程差发生变化，因此激光干涉条纹就会发生相应的变化。

　　两台孪生引力波探测器分别在华盛顿州的汉德堡(左)和路易斯安娜州的列文斯顿(右)，两者相距3000公里

　　引力波的发现对人类有何意义?

　　发现引力波的重要意义是什么?小编综合各方观点总结出两条：一是证实了爱因斯坦的广义相对论提出的引力波的预言;二是给宇宙大爆炸理论提供新的证据。由于宇宙大爆炸初期，电磁力、强力和弱力统一成一个力，这给研究宇宙初期状况造成了很大难度，而引力波的发现给这项研究找到了一个绝佳的切入点，可以说开启了一个新领域。