二零一五年九月十四日之时，一束历经十三亿年时空跨越的涟漪，其一首次被人类直接捕捉到，这一情况不但证实了爱因斯坦百年之前的疯狂预测，而且还给天文学家们配上了一双能够“看见”宇宙黑暗角落的全新眼睛。
牛顿目睹苹果落地那般情景得到万有引力定律，认定其为瞬间作用的超距力，该理占据物理学领域两百多年，可精确算出行星轨道，然而却无法阐释引力究竟源自何处，直至1915年，爱因斯坦提出广义相对论，完全推翻人们对引力的认识。他觉得引力根本并非“力”，是大质量物体把周围时空压弯，恰似保龄球处于海绵上压出的坑洼，其他小物体只是沿着这个坑洼的斜坡滑动罢了。
爱因斯坦所提出的理论，将牛顿理论当中所缺失的那么一环给补充起来了。牛顿的理论有着这样的假设，即信息传递是呈现瞬时状态的，然而爱因斯坦则明确指出，哪怕是引力信息，也仅仅只能以光速来进行传播。倘若太阳瞬间出现消失的情况，地球并不会马上就飞离出去，它依旧要持续在原本的轨道之上转动8分20秒，一直到“太阳消失”这个信息借助引力波传递到我们所处的地方。牛顿理论在日常的尺度范围之内是足够好用的，但是要是想要去理解宇宙的真实面貌，我们必定得去接纳更为深刻的爱因斯坦所描绘的图景。
当大质量天体进行加速运动，或者发生剧烈碰撞之时，它们会于宇宙的“布料”之上激起涟漪，此即引力波。你能够想象，把一块儿石头投进平静的池塘，水波会朝着四周扩散开来；于宇宙之中，两个黑洞相互缠绕，最终合并的过程，便是那块儿最重的“石头”。这种碰撞所释放出的能量超乎想象，在那一瞬间，其辐射出的引力波功率比整个可观测宇宙里所有恒星发出的光总功率还要高。
可是引力波到达地球之际已然变得极为微弱，它致使的时空扭曲相较于原子核还要小上一万倍。一直到二零一五年九月十四日，美国的LIGO探测器方才首次直接探测到源自双黑洞合并产生的引力波信号，信号编号为GW150914。此番探测不但证实了引力波的存在，也首次直接表明双黑洞系统确实是存在的以及能够并合。消息发布之后，整个物理学界都沸腾起来了，由于这意味着一个全新天文学时代的开端。
要捕获这般微弱的时空颤动，探测器的精准程度务必达到极致。LIGO的原理实际上并不繁杂，运用激光在两条长达4公里的垂直管道里往返反射，精准测定两个镜子的距离变动。然而技术难题在于，它所要探测的变动仅是质子直径的万分之一，这等同于在测量地球到最近恒星距离时，误差不能超过一根头发丝的宽度。
最大的干扰源头出自地球自身，就连地面那微弱的震动、海浪拍击海岸所产生的噪音，都会将引力波信号淹没。为了实施干扰隔离，LIGO的镜片呈现成精巧的摆锤形态，悬浮于空中。探测器建造完成后，历经多年升级才达成设计灵敏度。当下全球存在三个主要探测器处于运行状态：美国的两台LIGO以及意大利的Virgo，它们构成网络，借助信号抵达时间差来确定引力波源在天空里的方位。
在2017年8月17日这天，引力波天文学发生了具有历史意义的重大突破，LIGO同Virgo差不多是在同一时间探测到了源自双中子星合并的信号GW170817，紧接着1.7秒之后，费米伽马射线太空望远镜也接收到了由同一事件发出的伽马暴，这属于是人类首次同时运用引力波以及电磁波对同一个宇宙事件展开观测呀，它标志着“多信使天文学”时代就此来临了。
全球70个天文台接着进行跟进观测，从射电领域到X射线范畴，全程记录下了此次千新星爆发后的余晖。更令人惊讶的发现是，这次合并产生了诸多的金、铂等重元素。天文学家做出估算，仅仅这一次事件就生成了等同于几十个地球质量的金。这直接证实了科学界的猜想：我们身上佩戴的金银首饰，极有可能来自几十亿年前某一次遥远的中子星碰撞，这些重元素散布于宇宙，最终汇集到地球上。
利用引力波去对宇宙展开观察，仿佛是给予天文学增添了一双耳朵，传统的望远镜仅仅能够接收光；可是光会遭受尘埃的遮挡，并且黑洞自身是不发光的；然而引力波能够穿透所有的障碍，给我们带来宇宙最为剧烈的秘密，我们已然探测到几十次黑洞合并的事件；发现有些黑洞的质量远远超过预期，这使得天文学家重新去思考恒星的演化模型以及黑洞的形成机制。
二零二零年，科学家头一回探测到，一个黑洞把中子星吞噬的合并事件。这种“混搭”碰撞，以前仅存在于，理论推演之中，如今获得了，实测数据的证实。每一回新类型的探测，都在填补，我们对于宇宙极端事件，认知的空白。引力波使我们得以直接观测到，天体运动的几何形态，像是黑洞的自旋方向，以及轨道倾角这些信息，光凭借电磁波，根本就无法获取。
当下，LIGO的第三轮观测已然告终，Virgo也是如此，二者正朝着更高灵敏度进行升级。下一代引力波探测器，像日本的神冈引力波探测器KAGRA也已融入全球观测网络。未来的几年当中，探测的灵敏度将会再提升数倍，这表明我们能够观测到更为遥远、更加微弱的引力波事件，预估每年能够探测到上百次黑洞并合。
从更长远视角来看，欧洲所规划实施的名为激光干涉空间天线之名的LISA，会将探测器发射至太空领域，从而摆脱来自地球震动所产生的干扰，进而用于探测超大质量黑洞相互合并过程中产生的低频引力波。在那个时候，我们有可能会观测到宇宙诞生初始阶段第一代恒星形成时期的黑洞遗迹，甚至于能够捕捉到宇宙大爆炸自身所产生的余波。引力波天文学正处于其黎明起始阶段，未来十年将会给我们带来的惊喜，极有可能超出我们当下所有的想象范围。
你可曾思索过，你手上戴着的那枚金戒指里，存有这样一个原子，它极有可能诞生于数十亿年以前，两颗中子星发生的剧烈碰撞之中？欢迎于评论区分享你的看法，点赞并转发，使得更多人能看见这双观测宇宙的全新眼睛。