是兩個黑洞互繞產生的，要產生可觀測的重力波所需的質量太大，人類做不出來



臺北．天文通
8 小時前 ·

今天，美國的雷射干涉重力波天文台 (‪#‎LIGO&#8236 將舉行記者會，發表愛因斯坦 ‪#‎廣義相對論‬ 的最後一個預言——‪#‎重力波‬ ——的直接證據。

重力波堪稱是愛因斯坦在一百年前留下的最後預言。愛因斯坦在1916年正式發表廣義相對論，至今剛好100週年。廣義相對論徹底推翻牛頓重力理論，把重力和加速度統一。當時空被物質或能量扭曲，就會產生重力。重力原來非「力」，而是時空結構和質能互動的結果。

廣義相對論與量子力學成為現代物理學的兩大支柱。這兩個理論各自描述宏觀和微觀的世界，其預測亦被越來越精確的實驗逐一驗證。愛因斯坦的廣義相對論預言的時空扭曲效應，例如重力透鏡、宇宙膨脹、黑洞等等，都已經被天文觀測所證實。

當兩個極高質量的天體 — 通常是中子星或黑洞 — 互相圍繞公轉，時空就會被它們的重力循環拉扯而形成向外擴散的波浪。這個重力的波浪，就叫做重力波。

直接探測重力波非常困難，即使極高質量的天體，其所造成的重力波波幅仍然非常小。位於路易斯安那州和華盛頓州的兩個 LIGO 重力波探測器，使用中學物理都會學到的簡單光干涉原理，把兩束互相垂直的激光各自沿著 4 公里長的隧道發射，在隧道盡頭用鏡反射回起點重新結合，形成干涉圖像。

如果重力波經過地球，因為互相垂直的方向的時空扭曲程度不相同，兩束激光所走過的距離就會有所不同，干涉圖像就會改變。LIGO 在 2015 年 9 月升級完成成為 Advanced LIGO (aLIGO) 之後，能夠探測大約 10-22 到 10-23 的距離變化，大約等於萬分之一個質子大小。經過計算，此極其細小的距離變化與宇宙中最強烈的重力波源—— 黑洞雙星系統或中子星雙星系統——發出的重力波強度吻合，因此科學家預期 aLIGO 將能首次直接探測重力波，證實它的存在。