重力波也被稱為「時空的漣漪」。 1916年，愛因斯坦基於廣義相對論做出預言，劇烈的天體活動會帶動周圍的時空一起波動，這就是重力波。約100年後，2015年9月，宇宙中一次僅持續五分之一秒的「漣漪」改寫了物理學的篇章，科學家首次直接探測到重力波。此後，包括美國雷射干涉儀重力波天文台和歐洲「處女座」重力波探測器等在內的設施，相繼偵測到100多起重力波事件。但物理學家認為，這只是「冰山一角」。

兩個「共舞」黑洞產生的重力波的頻率越來越高圖片來源：美國國家航空暨太空總署

英國《自然》雜誌網站在6月27日的報告中指出，物理學家正在籌建新天文台，開發新實驗和技術，以發現目前方法無法偵測到的重力波。他們期待能夠發現由完全不同的宇宙現象，包括超大質量黑洞甚至宇宙大爆炸本身所產生的重力波，進一步揭示宇宙的奧秘。

脈衝星計時陣列：捕捉持續十年的重力波

脈衝星是高度磁化且快速旋轉的中子星，每秒可以旋轉數千次。理想情況下，脈衝訊號應該間隔相等，但如果重力波對時空造成了微小擾動，脈衝星和地球的距離會發生微小變化，探測這些微小變化有助於發現重力波。

對脈衝星集合或陣列進行觀測的脈衝星計時陣列（PTA）應該能夠檢測到頻率僅為納赫茲的引力波引起的變化，此類重力波可能由超大質量黑洞對產生。這種重力波的連續波峰需要數十年才能通過地球上的特定位置，這意味著需要數十年觀測才能發現它們。

2023年，PTA技術結出果實。北美納赫茲重力波天文台、歐洲脈衝星計時陣列、中國脈衝星計時陣列、澳洲帕克斯脈衝星計時陣列等合作團隊分別發表了4篇論文，報告了背景重力波的存在證據。在宇宙尺度上均勻分佈的、大量獨立且不可分辨的波源輻射的引力波疊加起來，就會形成隨機背景重力波。

美國耶魯大學天文物理學家基亞拉‧明加雷利表示，納赫茲背景重力波可以讓人窺視更早期的宇宙。

微波望遠鏡：發現源自宇宙大爆炸的引力波

宇宙微波背景輻射（CMB）被稱為宇宙大爆炸的「餘暉」。位於智利北部阿塔卡馬沙漠海拔5300公尺處的西蒙斯天文台即將竣工，其能以更精緻的細節，為CMB繪製「肖像畫」。美國普林斯頓大學宇宙學家喬·鄧克利稱，該天文台將提供迄今對CMB最好的觀測，並尋找源自宇宙大爆炸的引力波痕跡，從而揭示宇宙暴脹的秘密。

暴脹指宇宙指數級的快速膨脹。儘管暴脹是目前廣泛接受的宇宙學理論基石，但目前還沒有證據證明這一點，CMB極化漩渦中的特定「B模式」將是確鑿證據，這種模式可能是重力波通過時留下的印記。理論上，這種重力波應該由宇宙暴脹產生。

美國約翰斯霍普金斯大學理論天文物理學家馬克卡米諾維斯基表示，暴脹理論預測了B模式的存在，如果模型成立，西蒙斯天文台應該可以找到它。

原子乾涉儀：專捉特定頻率重力波

許多專案致力於探測較低頻的引力波，但很少有設施探測略低於1赫茲的引力波。

但新興的原子乾涉儀技術或有希望完成這項任務。原子乾涉儀是一種垂直的高真空管，原子可以在其中釋放並在重力作用下下落，在此期間，物理學家用雷射「挑動」原子，使其在激發態和基態之間切換。

美國史丹佛大學物理學家賈森霍根表示，將兩組或多組原子置於同一垂直管道內不同高度，並測量雷射脈衝從一組原子傳播到下一組原子所需的時間，重力波的通過將導致光在它們之間傳播的時間稍微減少或稍微增加。

史丹佛大學開發了落差為10公尺的原子乾涉儀，也有其他小組計畫建造100公尺高度的原子乾涉儀，其中MAGIS-100已經在費米國家加速器實驗室的豎井中建設，計畫於2027年完工。

桌上型探測器：小塊頭有大智慧

也有科學家正在探索用更小、更便宜的探測器來探測重力波，包括桌面探測器。

美國西北大學研發的懸浮感測探測器讓雷射在相距僅1公尺的成對鏡子之間反射，旨在透過共振來探測頻率約100千赫茲的引力波。

英國南安普敦大學物理學家伊維特·富恩特斯提出了一個製造較小的共振探測器的想法。她計劃利用玻色-愛因斯坦凝聚態（BEC）的奇異物質狀態中的聲波，如果重力波以與聲波共振的頻率通過，其就可以被探測到。不過，這個過程可能需要重複數月才能成功。

理論上來說，基於BEC的探測器可以偵測到1兆赫茲或更高頻率的重力波。這些高頻重力波可以揭示宇宙大爆炸後第一秒左右發生的奇異物理現象。