引力不僅是一種把萬物吸引在一起的力量。 通過我們對廣義相對論的了解，我們知道，引力可以在時空結構中產生漣漪——引力波。

黑洞碰撞時在時空結構中引起的漣漪模擬圖

那麼引力波到底是如何工作的呢？

愛因斯坦在提出廣義相對論後不久，他便意識到引力可以產生波。 但是，很快，他又對自己的結論有所懷疑。 他通過廣義相對論的簡化形式意識到引力波的存在，但是愛因斯坦並不知道引力波究竟是真實存在的還是只是簡化過程的一個產物。

眾所周知，廣義相對論的方程式很難求解，所以也難怪連愛因斯坦本人都對此含糊其辭。 物理學家們花了幾十年時間才最終得出廣義相對論確實支援引力波存在的確切結論。 換句話說，引力波是實實在在存在的。

宇宙萬物的一切運動幾乎都會產生引力波。 和任何其他波一樣，輕微搖擺就可以產生引力波。 如果你攪動水，你會看到水波。 如果你喉嚨振動，你會發出聲波。 如果你晃動一個電子，你會製造出電磁波。 要產生引力波，你要做的就是給物體加速。

引力波以光速從波源向外傳播，是引力作用下的漣漪。 當引力波穿過你的時候，你會被拉伸、擠壓，彷彿有一隻巨大的手像揉捏橡皮泥一樣揉捏你。

你會感覺到引力波嗎？

雖然宇宙中的萬物一直在產生引力波，但你卻從未真正注意到它們。 到目前為止，引力是自然界四種基本力中最弱的一個。 哪怕我們把引力放大10^27倍，引力仍比其他三種基本力——弱核力、電磁力和強核力——弱好幾個數量級。 引力波則更弱;引力波是正常引力之上的微小擾動。

這也意味著你揮揮手產生的引力波幾乎完全不存在。 想要在時空中製造出大量引力波，你需要非常大的品質和能量運動，比如黑洞碰撞、中子星撞擊、超新星爆發、吞噬整個恆星的超大品質黑洞，乃至宇宙大爆炸初期釋放的混亂力量。

如果你處於兩個合併黑洞的半英里範圍內，黑洞合併釋放的引力波將強大到足以把你撕裂。 但是，如果你處於數百英里之外的話，你的頭髮絲甚至都不會動一下。

而我們的地球又處於一個非常有利的位置，距離這些災難性事件有數百萬或數十億光年之遠。 傳播到地球的引力波振幅不會大過一粒質子的寬度。

當然引力波也很神秘

由於引力波極其微弱，人類用了近四分之一個世紀的技術發展才最終探測到引力波。 2015年，鐳射干涉引力波天文臺（LIGO）確認首次探測到引力波。 該引力波來自於14億光年外的兩個黑洞的合併。

引力波微弱也有一個好處：由於引力波十分微弱，它們幾乎不與任何物質相互作用，因此引力波可以在整個宇宙中自由傳播，不會被散射或吸收。 這也意味著，我們可以到一些在通常情況下看不到的事物。

如果兩個黑洞在太空中間碰撞，我們怎樣才能觀測到這個事件呢？ 如果這兩個黑洞在碰撞過程中沒有釋放出任何形式的電磁輻射的話，我們的望遠鏡就無法觀測到整個過程。 但是，這些碰撞會以引力波的形式釋放出大量能量，通常要比宇宙中所有恆星產生的能量總和還要多。

自從LIGO在2015年首次探測到引力波以來，LIGO和義大利的另一座也是用來探測引力波的大型干涉儀Virgo，已經確認超過48起黑洞碰撞事件。 我們已經從偶爾探測到引力波階段步入一個成熟的天文學分支階段。 這些微秒的振動將説明下一代天文學家洞悉宇宙內部運作和新發現的奧秘。 （勻琳）