2016年2月12号澳洲东岸时间2：30，美国激光干涉重力波天文台(LIGO Lab) 举行了记者会，发表了已经经过同侪审查的重力波存在的直接证据。爱因斯坦在100 年前发表的广义相对论的所有预测，终于全部被天文观测证实。

研究人员说，他们检测到两个大约相等於太阳体积30倍的黑洞，在距离地球13亿光年的位置碰撞後所产生的重力波。

美国加州理工学院丶麻省理工学院丶以及激光干涉重力波天文台组织的研究人员，召开记者会，宣布探测到重力波的存在，研究人员指，去年九月十四日探测到两个黑洞碰撞合并时，产生的重力波信号。

激光干涉重力波天文台组织总监雷兹说，该发现令人类对宇宙的认识，开拓一个新纪元。

雷兹说，真正令人兴奋的是下一步的发展。伽利略於400年前利用望远镜研究天空，打开了现代人观测天文的时代。而今天科学家亦打开宇宙的一个视窗，就是重力波天文学的视窗。

澳洲有份参与发现

六间澳洲大学及科研机构CSIRO的研究人员亦有参与重力波的研究工作。

澳洲国立大学的麦克利兰教授说，澳洲专家协助激光干涉重力波天文台组织，建设探测器的重要组成部分。

他说，有关的仪器令科学家在研究宇宙方面起了革命性的变化。

麦克莱兰说，大家是通过电磁波或光波来认识宇宙万物，宇宙有七成是不发光的，即宇宙有七成是黑暗。现时科学家可以利用重力波，来作为聆听宇宙的一个全新途径。

澳州科学家是协助有关的研究开发探测器的镜面丶相机，以及监控和数据检索系统等。

理论简介

爱因斯坦在1916 年正式发表广义相对论，至今刚好100 周年。广义相对论彻底推翻牛顿重力理论，把重力和加速度统一。当时空被物质或能量所扭曲，就会产生所谓的重力。重力原来非「力」，而是时空结构和质能互动的结果。

广义相对论与量子力学成为现代物理学的两大支柱。这两个理论各自描述宏观和微观的世界，其预测亦被越来越精确的实验逐一验证。爱因斯坦的广义相对论预言的时空扭曲效应，例如重力透镜、宇宙膨胀、黑洞等等，都已经被天文观测所证实。

在100 年后的今天，美国的激光干涉重力波天文台(LIGO) 将举行记者会，发表爱因斯坦广义相对论的最后一个预言–重力波(gravitational wave)–––的直接证据。

广义相对论说，时空会被非常重的物质扭曲。想像时空是一张弹床的表面，上面放一个网球和一个保龄球。保龄球比较重，所以弹床表面会被保龄球压得比较深。把网球滚向保龄球附近，网球就会沿着保龄球附近被扭曲的弹床表面公转，看上去仿佛网球被保龄球的一道无形的「力」给拉了过去。这就是重力的表现。

如果有两个保龄球在弹床上呢？这样的话，两个保龄球就会互相围绕其重心公转。弹床表面就会因为两个保龄球循环施压而形成向外扩散的弹床波浪。说回重力，当两个极高质量的天体———通常是中子星或黑洞———互相围绕公转，时空就会被它们的重力循环拉扯而形成向外扩散的波浪。这个重力的波浪，就叫做重力波。

直接探测重力波非常困难，即使极高质量的天体，其所造成的重力波波幅仍然非常小。位于路易斯安那州和华盛顿州的两个LIGO重力波探测器，使用中学物理都会学到的简单光干涉原理，把两束互相垂直的激光各自沿着四公里长的隧道发射，在隧道尽头用镜反射回起点重新结合，形成干涉图像。

如果重力波经过地球，因为互相垂直的方向的时空扭曲程度不相同，两束激光所走过的距离就会有所不同，干涉图像就会改变。LIGO在2015年9月升级完成成为Advanced LIGO (aLIGO)之后，能够探测大约10^-22到10^-23的距离变化，大约等于万分之一个质子大小。经过计算，此极其细小的距离变化与宇宙中最强烈的重力波源—黑洞双星系统或中子星双星系统— 发出的重力波强度吻合，因此科学家证实重力波的存在。

发现详情

LIGO Lab于2015年9月14号探测到一个重力波，代号G184098。由于aLIGO探测器共有两个，分别位于路易斯安那州和华盛顿州，两者相距3,002公里。因此同一个重力波会在不同时间抵达两个aLIGO 探测器，使用三角测距法就能够计算出其波源距离地球有多远。

经过计算，G184098位于银河系外非常遥远的地方，其重力波以光速穿越宇宙大约13 亿年，在2015年9月14号到达地球。LIGO Lab分析G184098 的讯号，发现其频率与波幅都随时间上升，然后突然消失。使用超级电脑对比爱因斯坦方程式的模拟，我们能够确定G184098的讯号是黑洞双星系统产生的，即两个恒星质量的黑洞互相公转、最后结合。

LIGO 研究团队指出，这两个黑洞的质量大约各为30倍太阳质量。两个黑洞结合时输出的功率，是全宇宙所有恒星的总和的50倍！不过因为黑洞结合时间极短，所以释放出的总能量「只有」三个太阳质量，即是把5,970,000,000,000,000,000,000,000,000,000公斤的质量一起变成能量。嗯，自己使用E=mc ²计算吧……

重力波的发现，除了是爱因斯坦广义相对论的一个漂亮验证、完美地证实了他的最后一个预言外，对人类科学发展还有非常重要的意义。400 年前，伽俐略首先用望远镜看向宇宙，开创了天文观测的新一页。400 年之间，人类打开了从可见光到红外线、微波、射电、紫外线、X 光、伽玛射线等所有电磁波天文学，发现了许许多多前所未见的事物。谁又能够预计重力波天文学会把什么有趣和新奇的物理带给我们看？

在广义相对论发表100周年的今天，容许我们再次向爱因斯坦致敬：爱因斯坦教授，你的理论是正确的。