不过千万别想歪了,我们这里说的不是言情故事,而是宇宙中真实存在的物理场景-两个致密的天体,比如黑洞,在绕转过程中不断释放引力波辐射并带走动能,直至双星系统并合的过程。
爱因斯坦曾预言:
宇宙中的时空由多个维度构成,任何一个有质量呢天体都会导致周围时空发生扭曲。我们自身也会造成周围时空的异样,只是这样的质量太小,无法察觉。
天体通过引力波释放的能量往往是惊人的,就好像在平静的湖面上丢下一粒石子,湖面会产生涟漪,时空也会将涟漪向外传开。
如果把时空想象成一张巨大的橡胶模,有质量的物质会让橡胶模弯曲,质量越大,时空被引力波扭曲得越厉害。举个例子来说,地球绕着太阳转,是因为太阳质非常大,导致其周围的时空大大形变,如果你想沿着这样的形变走直线,事实上,你是在绕圈。
引力波经过物体时会使其不断拉伸和压缩。上世纪60年代,美国的韦伯建造了一个铝制圆柱体,称为韦伯棒。
要是我俩彼此相绕跳一支舞,我们也会导致时空的涟漪。但那太微不足道了,实际上根本无法探测。可是我们怎么观测时空的涟漪?如果你我之间的时空拉伸或者压缩了,仅凭我们在橡胶摸上做的记号,我们无法察觉到。但是有一个刻度尺它不会被拉伸,利用光速的尺,如果两点之间的距离被拉伸了,光需要用更长的时间从这点跑到那点。而如果是被压缩了,光则需要较短的时间来传达,这就是LIGO实验的出发点。
它有4公里长的隧道,用激光来测量从隧道这头到那头距离的变化,有引力波传来时,它会把时空在一个方向上拉长,而在另一个方向上压缩。通过测量干涉条纹,可以测量距离是拉伸还是压缩了。