视频字幕
引力波是什么呢？想象一下，当你向平静的水面投入一颗石头时，会产生一圈圈向外扩散的波纹。引力波就像这些波纹一样，但它传播的不是水的振动，而是时空本身的扭曲和波动。这是爱因斯坦在一百多年前预言的神奇现象。
要理解引力波，我们首先要知道什么是时空。想象一张拉紧的橡皮膜，这就像我们生活的时空。当我们在橡皮膜上放一个重球时，橡皮膜会向下弯曲。同样地，当宇宙中有大质量的天体时，它们会弯曲周围的时空。这就是爱因斯坦告诉我们的：质量和能量会弯曲时空。
那么引力波是如何产生的呢？当大质量的天体做加速运动时，就会产生引力波。最常见的情况是双星系统，两颗恒星围绕共同的质心旋转。它们的运动会不断扰动周围的时空，就像在时空中投下石子一样，产生一圈圈向外传播的波动。黑洞合并和中子星碰撞这样的剧烈事件，会产生更强的引力波。
引力波有几个重要特性。首先，它以光速传播，每秒钟能跑30万公里。其次，引力波的信号极其微弱，比原子核的大小还要小得多，这就是为什么探测如此困难。第三，引力波的穿透性极强，能够轻易穿过地球和其他任何物质，几乎不受阻挡。最后，引力波的频率通常很低，在几十到几千赫兹之间。
那么如何探测如此微弱的引力波呢？科学家们建造了LIGO探测器，它是一个巨大的L型激光干涉仪，有两条4公里长的臂。激光在这些臂中来回传播。当引力波经过时，空间会被拉伸和压缩，导致激光的路径长度发生微小变化，从而产生干涉条纹的变化。这个测量精度要求极高，比质子的直径还要小一万倍！2015年，LIGO首次直接探测到引力波，证实了爱因斯坦的预言。