2016年6月15日，鐳射干涉儀引力波天文臺（LIGO）科學合作組織正式宣佈，人類終於首次發現了來自兩個黑洞合併所產生的的引力波，人類認識宇宙從而開啟了新紀元，然而從愛因斯坦1915年發表相對論，預言引力波的存在，到人類發現引力波的2016年，用了整整100年的時間，資金也花了幾十億美元，每年上千名科研人員努力堅持，這才終於成功了，然而這值得嗎？這東西到底有什麼用？
1、什麼是引力波
我們用最簡單的描述解釋下引力波，大家熟悉的是牛頓說的蘋果落地的萬有引力，地球之所以圍繞太陽轉動，是因為太陽對地球的引力。
地球繞太陽轉
然而愛因斯坦卻發表了驚天動地的廣義相對論，他認為根本原因不是因為引力，是因為時空彎曲了，形象地說就是宇宙時空如同一張繃緊了的橡皮膜，當質量很大的太陽放在這張膜上的時候，就會壓彎這張膜，於是朝太陽滾過去的地球就會繞著這張膜形成的凹陷轉圈圈，這才是真相。如圖所示：
彎曲的時空讓地球繞太陽轉
然而如果是多個物體在這張膜上運動的話，就會讓整個膜顛簸起來，如同水面上的球運動產生水波一樣，這樣的物體也會產生波，在宇宙這張膜上傳播起來，而這個東西就是引力波。
引力波
2、人類為什麼想要找到引力波
廣義相對論當年的提出可以說是驚天動地，完全顛覆很多人的想象，而作為一個物理理論，到底對不對呢？那就需要透過實驗和觀察才知道，當年人們就是因為愛因斯坦相對論解釋和預言了紅移現象，宇宙膨脹，宇宙存在黑洞等事實，然後人們觀測以後真的發現了這些現象，才肯定了相對論的正確性，但相對論預言的最後一個引力波卻一直沒有找到，那就不能完全說相對論是正確的，要知道現代物理有很多理論和應用都是建立在相對論上的，一旦相對論出了問題，那現在的物理就必須來一個大換血了，這個結果是非常可怕的，於是花了100年的時間其中一個目的就是為了補上相對論的最後一塊拼圖。
感謝大家
3、為什麼找引力波用了上百年？
我舉個例子，一間10平米的屋子，我告訴你我藏了一個籃球在裡面，你可以隨便找，你覺得你需要多久能夠找到？估計用不了幾分鐘吧，畢竟它太大了，那接下來我再告訴你，這裡面我藏了一顆花生，估計你需要花幾倍的時間才能找到它，但，如果我接下來告訴你，我在屋子裡面藏了一粒芝麻，半根頭髮絲，甚至是一根絨毛呢？你覺得你需要多久才能找出來，很明顯，難，為什麼？太小了，而引力波就是這樣。
太小了
引力波傳過來的時候會引起空間波動，從而把空間上的物體拉長或者縮短，所以，最簡單的就是我們可以透過觀察空間的長短變化來找到和證明引力波的存在，但這個長度變化太微弱了，有多微弱呢？10萬光年長的物體的長度會被壓縮5毫米，10萬光年，大概就是銀河系的直徑，能感覺到這個數字小到多麼的絕望了吧。
銀河系被縮短了5毫米，你發現了嗎？
人類最精密的裝置精度都比這個差無數倍，更不用說測出來了，這也是人類上百年時間發明了無數測引力波的裝置，最終全部都失敗了的原因，太小了，連愛因斯坦本人當年都認為人類根本不可能發現引力波，這個東西永遠也不可能被觀測到，但人類最終還是成功了，怎麼做的呢？光！
相信光
4、鐳射干涉儀引力波天文臺（LIGO）是什麼？
LIGO
最簡單的解釋就是一束光分成等強度的兩部分，然後分別射入兩個相互垂直真空管道里面，而管道的盡頭有鏡子，於是光又被反射回來，透過調節兩個真空管的長度，我們可以讓光同時達到交點，然而這兩束光就會相互抵消，檢測裝置上沒有任何訊號。
原理圖
現在如果引力波過來了，就會讓這兩個原本調好長度的真空管道長度發生變化，於是這兩束光回到中心的時間就不一樣了，這樣它們就無法抵消，於是我們就會從這裡的檢測裝置上發現訊號，這就證明空間剛才被引力波給扭曲了，這就是它的原理。
引力波讓管道長度變化
但這樣的設計有一個最大的問題，就是這玩意太精確了，一旦有任何的聲音或者爆炸引起的振動都會讓這個檢測出問題，比如曾經人們發現LIGO有訊號，激動好久才發現，原來這是千里之外的大西洋的海浪拍打海岸引起了變化，甚至一架飛機，或者一輛高鐵經過都會產生干擾，那怎麼辦呢？答案是多建幾個不就可以了嗎!
我要打十個
我們可以在全世界很多地方都建立引力波天文臺，如果是地球上的某個地方發出的訊號引起了振動，那分佈在全世界各地的天文臺接收到的訊號肯定不一樣，甚至距離太遠的天文臺根本就接收不到，而如果引力波來了，那是會引起整個空間波動的東西，地球每個地方的空間都會變化，那每個天文臺都會接收到資訊，而且接收到訊號的時間還會有規律，從而推斷出引力波傳來的方向等等引數，這就搞定了。
分佈在全世界的天文臺
所以，現在世界上引力波天文臺有很多，比如位於美國路易斯安那州的LIGO（L1）；位於華盛頓州的 LIGO（H1）；位於義大利比薩附近的 VIRGO；德國的GEO，日本的TAMA300。還有歐洲的eLISA和日本的地下干涉儀KAGRA也在不斷研發和建造。
5、引力波有什麼用？
還是舉個例子，你在游泳池游泳，這個游泳池是男女混用的，但是中間用簾子隔開了，你看不到對面的泳池，這個時候你如何知道對面有沒有人呢？你可以聽對面說話的聲音，你可以聽對方划水的聲音，但如果對方只是輕輕的，安靜的游泳呢？你可能就接收不到任何資訊了，但是有一點可以確定，只要對方下水，或者在游泳，那麼就一定會引起水的波動，然後簾子是擋不住水波的，你這邊只要夠精確，理論上講，即便對方在100米以外的地方，你也能夠透過水波知道對面有沒有人，有幾個人，甚至更精確的體重如何？身高臂長如何？（當然，這得你的感覺敏銳到不可思議），引力波的作用就是這個水波。
游泳引起水波變化
以往我們研究宇宙都是透過射電望遠鏡接收遙遠宇宙的電磁波和可見光，但問題電磁波就如同聲音一樣，太容易被宇宙中的各種物體，各種電磁現象，各種磁場所幹擾，這些東西會如同簾子一樣，將遠方的訊號隔得所剩無幾，而現在有了引力波，我們就可以慢慢的不管簾子存在了，能夠更加直觀的，敏銳的發現遠方的星體，看到遙遠的宇宙，甚至以後用它進行宇宙間的通訊等等。
引力波
6、有用和可以賺錢是兩回事
很多東西並不是一發現就可以馬上改變世界，創造產品，豐富生活，或者獲得利潤的，但未來的某一天它卻可以產生巨大的用處，比如今天我們的gps定位，導航全部離不開愛因斯坦相對論的提出；麥克斯韋寫出電磁方程的時候也不知道有什麼用，但後來我們的所有收音機和現在的無線通訊都是從那裡來的，今天的引力波也許沒有第一時間改變我們的生活，但未來，誰又敢說不是引力波的世界呢？所以這100年，這幾十億美金，到底值不值呢？不如再過幾十年以後我們再來評價，你說呢？
千載悠悠無字碑，功過留與後人評
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