發現引力波：整個宇宙在顫動

2月11日，加州理工學院、麻省理工學院以及“激光干涉引力波天文臺”的研究人員在華盛頓舉行記者會，宣布他們探測到引力波的存在。引力波是愛因斯坦廣義相對論實驗驗證中最后一塊缺失的“拼圖”。

什么是引力波？

很多人都聽說過愛因斯坦的廣義相對論，但并不知道它講了什么。事實上，廣義相對論的很多推論是人們的直覺無法理解的。比如這一項——引力的定義。

既然稱之為引力波，它必然與引力有關。所以，在更深一步了解引力波之前，我們需要了解一下人類對于引力的認識過程。17世紀末的物理學家牛頓看到了下落的蘋果，意識到物體之間普遍存在的一種力，稱之為“引力”，并且將其數學化，這就是我們熟知的——萬有引力。

萬有引力認識的精髓是物體質量的存在導致了引力，這在牛頓之后的兩百多年里被認為是宇宙間的絕對真理。直到1905年狹義相對論發表，再到1915年廣義相對論的發表，愛因斯坦提出了一種完全不同的對于引力的看法，引力是因為質量對于時空造成了變形所導致，而非質量之間的吸引。在廣義相對論中，引力被歸咎于時空的彎曲。它的意思是，我們平時看到的空間貌似是平直的，但真實的情況中，卻是像哈哈鏡里一樣扭曲的。這種扭曲是物質造成的，質量越大，扭曲就越大。這就意味著，我們時空可被當做一種可以變形的介質來認識。所以引力波，簡單來說，就是時空自身的波動。相比較我們熟知的無線電波（或者電磁波），它僅僅是在時空之中傳播的，時空是它的媒介。……