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可能正如你所見，你社交中的所有人都因新發現的引力波而興奮狂熱，他們不斷討論引力波是什麼、它未來在天文學研究領域的應用前景及其他很多話題。你不得不尷尬的承認，你就是不明白為什麼這個發現如此特殊，以致於引發了所有人，包括你最沉默的朋友的熱議。多麼可悲！
所以，別再遲疑了，用全套你需要了解的引力波知識徹底武裝你吧！
時空
首先，引力波的概念起源於愛因斯坦，那個研究質能當量，並與網上三分之二的引用有關的男人。他因說出「光速不變」原理，向世界證明了E=mc^2，摧毀了既有物理學根基而在二十世紀上半期聞名。
圖解：引力波(重力波)與愛因斯坦
引力波的基本觀點是時空在一個有質量的物體附近彎曲，並且當重物在空間中快速移動時，會創造出漣漪，就像是波浪在水中產生一樣。如果你想知道這些漣漪是怎麼存在於宇宙中的，就假想宇宙十分空曠，並且波需要一個媒介去傳播，那麼很不幸，這兩個方面都錯了，你需要一些基本的量子物理和天文學課程。當我最終帶領大家探討傳播媒介時，你可以在此提升量子力學水平。
此處的媒介完全就是宇宙本身。為了更好理解它，我們想像一張紙質圖上兩點間的距離，然後開始從外向裡推動紙張，形成褶皺，接著，想像將邊緣拉回，使它變回平坦。當你摺疊紙張時，假想中的直接連接兩點的線段會變短，會穿過紙張而不是隨著紙張而摺疊。
如果宇宙的擴張與收縮因大物體產生，這些波動也是巨大的嗎？
不！他們其實非常小。事實上，如此之小以至於用於監測這些波動的機器被製作的極其敏感來確保可以感應小於質子直徑的萬分之一大小的波（10-19應當為上綴米）
幹涉儀
在LIGO實驗室的科學家們有幹涉儀，基本由雷射、一些鏡子和一個探測機組成。在精心放置下，雷射發射的光線能夠九十度角分成兩束，每束以其獨有的頻道移動並從鏡子折射回來，返回的波動結合後可以分析其變化。
如果此處沒有變化或沒有引力波穿過，那麼說明這兩列波相互抵消。然而，如果這裡有引力波穿過，那麼兩列波相撞的時刻將與平時狀態不同，重新結合的光線排列將創造出不同的模式。
圖解：LIGO的簡易布置圖。
從規模上來說，分光鏡與反光鏡之間的距離為4km，且為了減小噪音，整個裝置是高度真空的。這裡有兩個實驗室，還有一個正在建造，第四個也被提出了。前兩個實驗室坐落於美國，一個在路易斯安納州，另一個在華盛頓。第三個正在歐洲建造，由法國和義大利合作完成。最後一個被提議建在印度。建立這麼多多樣的實驗室，是因為他們要共同工作，將引力波來源三角形化，以此查證各處的發現是否為誤證。
起因
所以，是什麼巨大的物體在空間中引發這些漣漪的呢？根據LIGO的主管說，這些漣漪由兩個黑洞融合成一個產生，其中大的黑洞大約有太陽的36倍大，另一個是太陽的29倍。以下會抱住你對其比例有更好的理解。這件事情發生於13億年前，但鑑於波以光速傳播，他們在2015年9月14日穿過地球時才被我們識別。他們在20毫秒的數據記錄中被觀察到，兩個實驗室之間的延遲大約為7毫秒，這意味著其來源於行星的南半球。
另一個隨之而來的問題是為什麼這些引力波與你相關？你為什麼要關心他們？簡單的回答就是，這些引力波可以告訴我們很多關於宇宙的，我們不知道的東西。在這個發現之前，唯一觀察宇宙深度的工具是無線電和電磁波。為了正確的使用，它由電報（受距離限制獲取信息更少）提升為手機（長距離大信息量傳輸）。這個新方法可以告訴我們物體質量和他們的移動速度，甚至包括那些不發射電磁輻射的物體的信息，比如神秘的暗物質。最好的部分是這些信號可以轉化為聲波。本質上，就像聽見宇宙在另一端說話。這就是我們有史以來第一次對話的記錄。
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3.sciabc
Wikipedia
Scientific American
Huffington Post
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