2016年2月11日， 美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)攜美國(guó)激光干涉引力波觀測(cè)站（LIGO）的專家正式宣布：從兩個(gè)合并的黑洞，LIGO首次直接探測(cè)到了引力波。據(jù)報(bào)道，北京時(shí)間2015年9月14日17:50:45分，激光干涉引力波觀測(cè)平臺(tái)的兩個(gè)探測(cè)器同時(shí)觀測(cè)到一個(gè)引力波瞬時(shí)事件，與愛因斯坦廣義相對(duì)論預(yù)言的一對(duì)互相旋轉(zhuǎn)的黑洞并合成一個(gè)黑洞的計(jì)算相符合。

基于觀測(cè)到的信號(hào)，LIGO宣布這次觀測(cè)到的引力波事件，是由13億光年之外的一個(gè)質(zhì)量為36倍太陽(yáng)質(zhì)量和一個(gè)29倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞合并發(fā)出。合并后的黑洞質(zhì)量62倍太陽(yáng)質(zhì)量，說明有3個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的能量以引力波的形式放出（誤差0.5太陽(yáng)質(zhì)量），經(jīng)過13億光年的漫長(zhǎng)旅行，最終抵達(dá)地球，被美國(guó)激光干涉引力波觀測(cè)站（LIGO）探測(cè)到。探測(cè)的可信度是5.1個(gè)sigma,按照物理學(xué)界慣例，可以被稱作發(fā)現(xiàn)。

激光干涉引力波天文臺(tái)（ LIGO，Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory），是美國(guó)1995年開始建設(shè)的。他們希望通過觀測(cè)引力波對(duì)激光光束的改變，尋找引力波的蹤跡。這一計(jì)劃由麻省理工學(xué)院和加州理工學(xué)院共同主持，全球有近800名科學(xué)家參與了這一計(jì)劃。

LIGO利用激光干涉探測(cè)引力波的原理，是將一束激光用分光鏡分成夾角為90度的兩束，然后兩束激光分別被4公里外的反射鏡反射回來并發(fā)生干涉。理想的情況下，回來的兩束光應(yīng)該是相同的，但是如果有引力波出現(xiàn)，就會(huì)對(duì)這4公里的時(shí)空發(fā)生改變，導(dǎo)致兩束激光的細(xì)微差別，在干涉條紋上就會(huì)出現(xiàn)顯示出來。LIGO探測(cè)器是美國(guó)分別在路易斯安那州利文斯頓市與華盛頓州小城漢福德市建造的兩個(gè)引力波探測(cè)器，不久前完成了改造升級(jí)，其探測(cè)靈敏度相比2010年提高了約10倍。

2014年熱播的大片《星級(jí)穿越》（《Interstellar》）里，引力波是穿越時(shí)間、傳遞信息的幕后重要推手。

《星際穿越》電影的科學(xué)顧問以及同名科普書的作者——吉普·索恩教授（Kip Thorne），也是激光干涉引力波天文觀測(cè)臺(tái)（LIGO）的奠基人之一。

什么是引力波？ 

引力波的實(shí)質(zhì)是兩個(gè)天體互相繞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)彎曲的空間波動(dòng)。就好像有人在水池中央攪動(dòng)水面，水面的變化會(huì)以波動(dòng)的形式傳向四方。類似的，相互繞轉(zhuǎn)天體造成的空間變化也會(huì)向各個(gè)方向傳播開來。這種由引力場(chǎng)變化造成的空間波動(dòng)就是引力波。

如圖所示，這是兩個(gè)黑洞相碰撞的場(chǎng)景。一旦它們?nèi)绱丝拷?，以致于無法逃脫彼此的引力，它們便融合成為一個(gè)更大的黑洞。此種碰撞會(huì)產(chǎn)生巨大的能量，并向宇宙時(shí)空發(fā)出巨大的漣漪。這種漣漪被稱為——引力波。早在1915年，愛因斯坦在廣義相對(duì)論中預(yù)言了它們的存在。

探測(cè)引力波有什么意義？

引力波天文學(xué)將是繼傳統(tǒng)電磁波天文學(xué)、宇宙線天文學(xué)和中微子天文學(xué)之后，人類認(rèn)識(shí)宇宙的全新窗口，必將引發(fā)一場(chǎng)天文學(xué)的革命。

在正式運(yùn)行之前，幾乎沒有人會(huì)相信第一個(gè)探測(cè)到的引力波信號(hào)會(huì)是雙黑洞并合，而且是質(zhì)量如此之大的黑洞雙星。通過這一次觀測(cè)，我們知道了數(shù)十倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞是可以存在的，這意味著其前身星必定金屬含量比較低，同時(shí)星風(fēng)比較弱。我們還可以限制這類事件的發(fā)生率，并且預(yù)測(cè)下一次科學(xué)運(yùn)行時(shí)能有多少個(gè)探測(cè)結(jié)果。這一切，都無法通過傳統(tǒng)的電磁波天文學(xué)得到。

引力波像其它的波一樣，攜帶著能量和信息。電磁波（宇宙背景微波輻射）只能讓我們看到大爆炸38萬年之后的景象，而引力波能夠讓我們回望宇宙大爆炸最初瞬間，檢驗(yàn)宇宙大爆炸理論的正確與否。事實(shí)上，引力波不光具備視覺所不能及的信息，其與人的聽覺還有另一種異曲同工之妙：正如堵住一個(gè)耳朵，人就無法分辨聲音的來源，只靠一個(gè)引力波探測(cè)器，也無法確定致密雙星并合的信號(hào)。而現(xiàn)在測(cè)量致密雙星并合信號(hào)的天空來源的方法，正如同人的聽覺一樣，靠到達(dá)兩個(gè)耳朵的時(shí)間差，和到兩個(gè)耳朵的信號(hào)的強(qiáng)弱比決定。因此，以地球?yàn)槟X袋，引力波探測(cè)器為耳朵，LIGO的科學(xué)家們架設(shè)起了一座傾聽宇宙的招風(fēng)巨耳。

引力波探測(cè)除了能夠檢驗(yàn)廣義相對(duì)論之外，還有助于證明其它版本的引力理論正確與否，還將推動(dòng)引力量子化的研究，最終把引力融入其它三種基本相互作用，完成愛因斯坦的偉大夢(mèng)想。