科技预见未来(第2版)
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Section 01 什么是引力波

引力波(Gravitational-Wave)来源于爱因斯坦的广义相对论。1916年,爱因斯坦发表论文,认为基于广义相对论,在非球对称的物质分布情况下,物质运动,或物质体系的质量分布发生变化,即物质分布改变时,时空也会相应变化,这一变化会以波动的形式以光速传播,即引力波。

在宇宙中,巨大的天体会扭曲环绕它们的时空,例如,中子星或者黑洞,它们成对出现彼此环绕,之间相互作用会在时空上产生波纹。而当发生黑洞之间、中子星之间的并合碰撞等剧烈的天体物理过程时,物质分布便在短时间内发生大的改变,时空分布随之改变,从而使空间波纹发生变化,并以光速传播,因此引力波的本质就是时空曲率的波动,也可以唯美地称之为时空的“涟漪”,这也是有人将其称为“空间波”的原因。如果把时空想象成一张巨大而平整的沙发,那么你坐在沙发上,重量自然会导致沙发凹陷。如果在你旁边放一个小球的话,那么小球也会因为你的重量滚向你所造成的凹陷中。