什么是引力波呢？這還要從引力本身說起。

躲避瘟疫的牛頓在鄉(xiāng)下被蘋果砸中之后，便頓悟了“萬有引力”，他告訴人們世間存在著一種特殊的力，那就是引力，且任何兩個有質(zhì)量的物體之間都具有相互的引力作用。萬有引力讓現(xiàn)代科學(xué)撥開了迷霧，很多難題因萬有引力的提出迎刃而解，萬有引力公式即便是應(yīng)用于當今的航天工程，也足夠精確。但是，當人類使用萬有引力公式來計算水星進動值的時候，誤差卻大得令人難以接受。至此，人們終于明白了萬有引力只是描述了地球宏觀低速環(huán)境下引力的一種特例，并沒有參透引力的本質(zhì)，而另一個更加偉大的理論將人類對引力的認知提升到了一個新的階層，它就是愛因斯坦的廣義相對論。

廣義相對論認為引力其實并不是一種力，它是一種幾何效應(yīng)，是時空彎曲的幾何效應(yīng)。

簡單來講，整個宇宙就如同一張大網(wǎng)，任何有質(zhì)量的物體放在這張網(wǎng)上，都會導(dǎo)致周圍的區(qū)域出現(xiàn)彎曲，且質(zhì)量越大的物體造成的彎曲就越大。比如太陽就是一個質(zhì)量很大的天體，會導(dǎo)致周圍的時空出現(xiàn)較大的彎曲，而地球就會因為這種彎曲而圍繞太陽轉(zhuǎn)圈，這才是引力的本質(zhì)。這聽起來是不是有些不可思議？畢竟時空看不見又摸不著，對于這種彎曲我們很難產(chǎn)生直觀的印象。但事實是利用相對論公式計算得出的水星進動值幾乎與實際值一模一樣。

廣義相對論無疑是一個偉大的理論，宇宙膨脹、黑洞和引力波都是基于廣義相對論推導(dǎo)而出的。

在此之前，宇宙紅移、黑洞等都先后得到了證實，這些都成為了相對論正確性的有力支持，但唯有一個東西，人類花費了近百年的時間都未能找到，那就是引力波。引力波為什么這么難找？其實愛因斯坦從未想到人類有一天真的能找到引力波。引力是時空的彎曲，而引力波就是時空彎曲所產(chǎn)生的漣漪。形象一點來說吧，天體會導(dǎo)致宇宙這張時空大網(wǎng)出現(xiàn)彎曲，而天體不是靜止不動的，而是時刻處于運動之中，所以時空的彎曲會跟隨天體的運動而發(fā)生變化。

當有多個天體在時空這張大網(wǎng)上運動的時候，時空的彎曲就會像水波一樣向外發(fā)散，這就是引力波，引力波的本質(zhì)實際上是一種物質(zhì)波。

從1915年愛因斯坦發(fā)表相對論開始，人類就踏上了尋找引力波之路，那么怎么才能找到引力波呢？引力波的本質(zhì)是時空彎曲所產(chǎn)生的物質(zhì)波，所以當引力波經(jīng)過的時候，就會使空間的長短發(fā)生變化，也就會導(dǎo)致空間內(nèi)物體的長度發(fā)生變化，所以只需要觀察物體長度的變化就可以得知是否有引力波經(jīng)過。既然如此簡單，為什么愛因斯坦曾認為人類永遠無法發(fā)現(xiàn)引力波呢？因為引力波所導(dǎo)致的空間長度變化實在是太小了。

粗略一點來講，引力波經(jīng)過的時候，大概會使10萬光年長的物體被壓縮5毫米左右。

這么小的變化怎么能測出來？起初人類的確是一籌莫展，直到人類想到了一個跑得很快的家伙，它就是光。引力波所引發(fā)的空間變化再小，以光的速度也可以捕捉得到，于是一種專門用來尋找引力波的設(shè)備就出現(xiàn)了，它就是“激光干涉儀引力波天文臺”。這儀器的原理是這樣的：將一束光分成等強度的兩份，分別射入兩個相會垂直的管道中，管道盡頭有一面鏡子，光照射到鏡子上之后會反射回來，然后兩束光相遇后會相互抵消，位于后端的檢測是被就檢測不到光線。但是當引力波到來時，因管道的長度會發(fā)生變化，所以反射回來的光線就不會相遇抵消，所以后端的檢測設(shè)備就會檢測到光線。

激光干涉儀引力波天文臺是一種極為精確的儀器，所以微小的聲音和振動都會導(dǎo)致發(fā)出錯誤信號，所以必須在世界范圍內(nèi)建立大量的天文臺，只有當所有天文臺都發(fā)出信號時，才能夠確定引力波的到來。

終于在相對論提出整100年后，2016年6月15日，人類終于發(fā)現(xiàn)了來自兩個黑洞合并所產(chǎn)生的引力波，從而證明了引力波的存在，也進一步證明了廣義相對論的正確性。當今世界很多科學(xué)理論都是以相對論為基礎(chǔ)的，如果相對論出現(xiàn)錯誤，那么很多理論體系都會崩塌，所以引力波的發(fā)現(xiàn)對于人類科學(xué)的發(fā)展是具有重要意義的。而且在未來，引力波在天文觀測、宇宙通訊等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用潛力是我們現(xiàn)在所難以估量的。