下午，今年第二個諾貝爾物理學獎來瞭。
跟昨天一樣，同樣是頒發給瞭 3 位科學傢，表彰他們在引力波研究方面的貢獻。
雷納 · 韋斯（Rainer Weiss）、巴裡 · 巴裡什（Barry C. Barish）和基普 · S · 索恩（Kip S. Thorne）
其實引力波這事吧，去年科學界就已經集體高潮過一次瞭。可是這並不像毛片一樣通俗易懂，看著幾個演員高潮瞭，觀眾一點也不約而同的知道發生瞭點什麼，而且自己也能學著高潮。
那麼——
一定要不懂裝懂怎麼辦？
當然硬上啊！
然而外面科普文很多，好多人卻說看不懂，為自己的智商捉急。所以作為老司機跟你促膝短談，你們啊可別上錯車，來，毒少這有一份通俗版，拿去不謝。
引力波小白入門手冊
假如有人因這事跑過來問你，你真懂引力波？那你告訴我它有多厲害？淡定，別慌，你隻需拋出一個人——
霍金
他老人傢在接受英國廣播公司 ( BBC ) 專訪時曾說過這麼一句話：
相當有分量吧。
但別高興太早瞭，上面的前戲隻不過給你壯膽，幫你＋1s 而已。
下面才是正餐。
那，什麼是引力波？
肯定不是這種啦～
首先，這東西 100 年前就被愛因斯坦預言瞭。
而這東西 100 年後終於被科學傢證明瞭。
我們先來聽聽它的聲音。
它，是一種時空的漣漪。
如果把時空想象成一張巨大的橡膠膜，有質量的物質會讓橡膠膜彎曲，好比在蹦床上扔瞭個保齡球。
（質量越大，時空被引力扭曲得越厲害）
好比太陽很重，就會導致周圍的時空更大形變。
若是你想讓地球沿著這樣的形變走直線，你會發現，事實上繞著太陽轉圈。
（軌道就是這麼來的，並沒有什麼力拉著行星繞圈，隻是時空彎曲著）
一旦有質量的物質一加速，改變瞭時空中的扭曲，引力波便產生瞭。
（就是，任何有質量並且（或者）有能量的東西都能產生引力波）
就算兩個人相繞跳舞，我們也會導致時空的漣漪。
（但是那太微不足道瞭，實際上根本無法探測到）
所以要非常非常重的東西，非常非常快地運動，才能產生我們能探測的大漣漪。
比如——
質量極大的黑洞，會對其周邊的時空產生巨大的影響。
甚至是宇宙大爆炸。
雖然這些大事件所引起的引力波都會造成地球上物體相對距離的變動，但這些距離變動的數量級頂多隻有 10 的負 21 次方。
（好比要在一根長 10 的 21 次方米的桿子上分辨 5 毫米的壓縮）
可見，想要通過偵查到如此微小的位移變化來發現引力波，是多麼超級相當困難的。
那，我們怎麼觀測？
肯定不是這樣啦～
能不能通過做記號的方法呢？
不能！因為這些記號之間的距離也被拉伸瞭。
（如果你我之間的時空拉伸或者壓縮瞭，僅憑我們在橡膠膜上作的記號，我們無法感受到）
有沒有不會被拉伸的刻度尺呢？
有！利用光速的尺。
如果兩點間的距離被壓縮瞭，光需要較短的時間就能傳送。
（反之，如果是被拉伸瞭，光則需要用更長的時間從這點跑到那點）
所以，這就是 LIGO 實驗的出發點。
這是由美國加州理工學院和麻省理工學院聯合實施的 " 激光幹涉引力波觀測臺 " 項目，簡稱 "LIGO"。
它有 4 公裡長的隧道，用激光來測量從隧道這頭到那頭距離的變化。
（LIGO 於 1999 年 11 月建成，耗資 3.65 億美刀）
我們不管它是應用邁克耳遜幹涉儀和法佈裡－珀羅幹涉儀的原理，隻需要知道——
當有引力波傳來時，它會把時空在一個方向上拉長。
同時，在另一個方向上壓縮。
通過測量從不同的點反射回的激光產生的幹涉條紋，物理學傢可以非常精準地測量這之間的距離是拉伸瞭還是壓縮瞭。
好瞭，做到瞭這麼高精度。
但要達到探測引力波的要求，上面我們講過，好比要能分辨一根長 10 的 21 次方米的桿子上 5 毫米的壓縮。
引力波產生的影響如此之小，輕易會被隨機噪聲淹沒。
於是，我們需要智能的數據分析技術。
科學傢想要把實際實驗中得到的波形，和期望的引力波的波形進行比較，來識別出引力波。
這就像要在一個非常吵鬧的宴會上，要識別出一曲輕輕哼唱的小調。
（這宴會可是非常非常吵鬧）
為什麼引力波會讓地球人都燃瞭，原因就是：
這是一種前所未有的認知宇宙的方式，是我們探索宇宙一個更為強大的工具，這就是為什麼引力波探測對我們如此重要。
最初，人類是通過眼睛來觀測天相
之後，有瞭光學望遠鏡，我們能直接看到更遠的星體，也更清楚。
再後來，我們又有瞭射電望遠鏡，可以通過電磁波來研究我們根本看不見的遠在億萬年前的宇宙。
現在，我們有瞭引力波，通過它，我們可以直接觀測到黑洞，以及占據宇宙質量 95.1% 的暗物質和暗能量。
以後，時間旅行，可能不是夢瞭！
