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美国科学家11日宣布第一次直接探测到引力波的存在。引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”，它的发现是物理学界里程碑式的重大成果。
“女生们、先生们，我们已经探测到引力波，我们找到它了。”美国“激光干涉引力波天文台”（LIGO）执行主任戴维·赖茨当天在华盛顿举行的记者会上宣布。
来自加州理工学院的赖茨把寻找引力波比作科学上的登月项目。“我们做到了，我们登上了这个‘月球’，”他兴奋地重复道。参与记者会的还有麻省理工学院的研究人员及资助研究的美国国家科学基金会人员。
引力波是一种时空涟漪，如同石头被丢进水里产生的波纹。黑洞、中子星等天体在碰撞过程中有可能产生引力波。100年前，爱因斯坦的广义相对论预言了引力波的存在。广义相对论的其他预言如光线的弯曲、水星近日点进动以及引力红移效应都已获证实，唯有引力波一直徘徊在科学家的“视线”之外。
上世纪70年代，曾有美国科学家在观测双星系统的过程中，发现引力波存在的间接证据，并因此获得1993年诺贝尔物理学奖。
在将于《物理学评论通讯》杂志发表的新研究中，科学家探测到的是由黑洞合并产生的一个时间极短的引力波信号，持续不到1秒。它经过13亿年的漫长旅行，于2015年9月14日抵达地球，被刚改造升级的LIGO的两个探测器以7毫秒的时间差先后捕捉到。
据研究人员估计，两个黑洞合并前的质量分别相当于36个和29个太阳质量，合并后的总质量是62个太阳质量，3个太阳质量的能量以引力波的形式在不到1秒的时间内释放，释放的峰值能量比整个可见宇宙释放的能量还要高出约50倍。
LIGO是美国分别在路易斯安那州利文斯顿市与华盛顿州小城汉福德市建造的两个引力波探测器，改造升级后其探测灵敏度大幅提高。１０多个国家超过1000名科学家参与了这个搜寻引力波的项目。
有关LIGO发现引力波的传言已在物理学界传播了几个月，最早透露这一消息的是美国亚利桑那州立大学物理学家劳伦斯·克劳斯，但一直没有获得LIGO项目组证实。
克劳斯11日对新华社记者说，发现引力波是一个“重大里程碑”，它开启了观测宇宙的一个新窗口，就像望远镜的发明或太空无线电波的发现一样。引力波天文学将成为21世纪的天文学。
LIGO项目组发言人、路易斯安那州立大学物理学家加布里埃拉·冈萨雷斯说：“这一发现是一个新时代的开端，引力波天文学现在成为现实。”
示意图：两个黑洞的合并过程及其对于背景星光的扭曲形变效果
LIGO 汉福德台址鸟瞰。
♦小知识：
引力波：
也称重力波，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，是时空曲率的扰动以行进波的形式向外传递的一种方式。如同电荷被加速时会发出电磁辐射，同样有质量的物体被加速时就会发出引力辐射，这是广义相对论的一项重要预言。
影片《星际穿越》的科技顾问，著名物理学家基普·索恩对引力波有一段通俗的讲解：
“到目前为止，人类对时空弯曲还不甚了解，几乎没有相关的实验和观测数据。这就是为什么引力波尤其重要的原因：引力波源自于空间的弯曲，所以它们是探索宇宙弯曲的理想工具。”如果你是《星际迷航》系列的粉丝，会发现《星际迷航》里，各个太空文明的飞船，都是通过“曲率引擎”在星际空间里来回穿梭的。这种引擎通过弯曲飞船前后的空间，达到光速移动，甚至超光速飞行的效果。
LIGO：
LIGO是激光干涉引力波天文台（Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory）的缩写，它包括两处设施，分别位于美国西北部（华盛顿州）以及美国东南部（路易斯安那州）。LIGO是有史以来人类建造的最先进的引力波观测设施，该项目有超过1000名顶尖科学家参与其中，因而也使其成为规模最为庞大的引力波搜寻国际合作研究项目。
LIGO设施包括两条互相垂直的长臂，长度均为4公里。将一束激光用分光镜分成夹角为90度的两束，然后两束激光分别被4公里外的反射镜反射回来并发生干涉，并且这样的反射可以来回进行多次，从而大大增加激光运行的路径长度。
LIGO系统利用了引力波辐射的本性和它最重要的性质之一。引力波会造成空间的拉伸或压缩，其频率和强度取决于形成这种引力波的天文事件所具有的一系列特征，如两个相互绕转天体各自的质量大小、它们两者之间的间距以及这一系统距离地球的远近。
在正常情况下，这两束激光应该是完全相同的，但是如果存在引力波作用，则会对这两束激光的波长频率产生影响，从而导致两束激光在叠加的干涉条纹上出现改变。这样的改变将能够让科学家们判断两个绕转天体各自的质量大小、它们之间的间距以及这一系统到地球之间的距离等丰富的信息。
如果这两处设施均观测到同样的信号，那么几乎就能够肯定我们的确是观测到了引力波信号了。
目前LIGO系统对于质量在1倍太阳质量到数百倍太阳之间之间的两个黑洞合并过程可能产生的引力波信号最为敏感，且其探测能力可以覆盖距离地球数百万光年之外——在这样一个巨大的空间范围内，符合条件的黑洞合并事件每年都会至少发生几次。根据LIGO的数据，每15分钟就应该有一个引力波到达地球，当然，绝大部分都太过微弱而掩埋在噪声中。
