引力波所到之处，在笔直于传达方向的平面上，任何长度都会振荡，并且在恣意两个相互笔直的方向上步骤相反。
引力波从哪里来？
施郁
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牛顿力学中没有引力波。广义相对论是关于引力的理论结构，引力波的评论是在此结构之中。作为广义相对论的预言，引力波的观测也就验证了广义相对论。
已然引力是时空曲折，那么引力波也便是“时空的涟漪”，即时空曲折状况随时刻改动、在空间传达。引力波所到之处，在笔直于传达方向的平面上，任何长度都会振荡，并且在恣意两个相互笔直的方向上步骤相反。
——也便是说，引力波所经之处，除非彻底沿着传达方向，任何空间间隔都发作振荡。
时空像是一个无处不在的前言或许资料，可以曲折、振荡。而引力波传达的便是时空本身的振荡。引力波经过的当地，恣意两点之间的间隔都会发作动摇式的改动。
比方一个气球，在气球外表画两个点，气球吹大时，两点之间的间隔就会变大。将气球外表类比世界，气球的胀大就相似世界的胀大。假如在气球外表某处拧一下、敲一下，气球外表就会发作振荡的传达，也便是波。咱们咱们可以在气球外表上标明两点，波传达过来时，可以清楚地看到它们之间间隔的改动。
气球外表上两点的间隔，会被气球外表的动摇改动；水中接近水面的两点之间的间隔，会被水波改动。将气球外表或许水面类比咱们所在的时空，那么气球外表的动摇或水波就可以类比引力波，尽管详细的振荡模式不一样。
图源网络
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一般物体之间的引力很弱，正常的状况下发作的引力波更是微乎其微，所导致的空间相对长度改动只要约10的-42次方左右。相对长度改动是指长度的改动除以本来的长度，又名应变，是勘探引力波时直接丈量的物理量。世界天体的质量巨大，所以它们之间的引力很大。只要天体质量散布发作剧烈改动时，才有较强的引力波。
引力波的发作还需要引力源质量散布的加快改动满意必定条件。简略来说，引力源的加快运动不能具有球面对称性。质量守恒s和动量守恒别离使得单极矩和偶极矩的改动率为零，最低阶的引力波来自质量散布四极矩的改动加快度。
理论标明，引力波首要来自世界中的超新星迸发及其他引力塌缩、非对称中子星旋转、双星（特别是白矮星、中子星和黑洞等细密天体组成的双星）绕转及并合，甚至世界大爆炸，特别是世界暴胀。双星绕转进程中宣布引力波会导致它们的能量越来越少，两个星之间的间隔越来越短，这一现象在1974年被初次发现。
而双星越来越接近，最终并组成一个星的进程中会宣布十分巨大的引力波，这初次被LIGO发现。黑洞或中子星并合归于短时刻的源，宣布的引力波频率较高，正好在LIGO能观测的规模，也是理论上被广泛研讨的引力波源。
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下面解说下前文触及的一些概念。
恒星中的原子核经过核反应耗费完之后，会发作引力塌缩，即在本身引力下的塌缩。白矮星、中子星和绝大多数黑洞是恒星引力塌缩的残骸。假如本来恒星的质量不是太大，然后残骸质量不超越钱德拉塞卡极限（约1.4太阳质量），引力可以被电子的简并压抗衡，构成安稳的白矮星。
——这是由于电子遵守量子力学的泡利不相容原理，不同的电子必须有不同的状况，因而假如引力让它们堆叠，它们必须有不一样的运动速度，这导致所谓的简并压。
假如白矮星从伴星吸积物质，会导致I型超新星迸发，即忽然呈现一颗巨亮的“新”星。假如本来恒星质量较大，残骸质量超越钱德拉塞卡极限，电子简并压不足以支撑引力，就会持续塌缩为简直彻底由中子组成的中子星，由中子的简并压支撑，由于中子也遵守量子力学的泡利不相容原理。
假如本来恒星的质量十分大，中子简并压也支撑不住引力，就会塌缩为黑洞。黑洞是这样一个时空区域，其间引力引起的时空曲折是如此之强，以至于光也不能逃逸。在构成中子星和黑洞的引力塌缩进程中，也会有超新星迸发。
黑洞也是广义相对论的预言，由惠勒（J. Wheeler）命名，从前没有被直接观测到，由于正如其姓名涵义的，它不能宣布电磁波。1960年代，人们才遍及信任黑洞的存在。世界大爆炸是指世界来源的极前期，暴胀是指世界大爆炸约10的-36次方秒后从前有过的指数级敏捷胀大。
引证本文的方法：施郁，引力波的世纪寻找（二）：引力波及其初次勘探，科学，2018，70（4）：15-19.
排版丨刀刀
