宇宙空間中的四種基本作用力是強相互作用力、弱相互作用力、電磁力和引力，其中強相互作用力和弱相互作用力是反映在微觀粒子層面，分別是原子的結合力和核子產生衰變的作用力。而在宏觀世界中反映出的物質之間的作用力主要是電磁力和引力，其中電磁力的本質是光子的交換，是我們觀察周圍世界最常用的媒介，而引力則是普遍產生在有質量的物體之間，是使之具有相互結合趨勢的吸引力。在四種基本作用力之中，引力是最弱的，那麼科學家們是怎麼測量出它的速度的呢？
引力的本質
1687年，牛頓正式提出了萬有引力定律，從而將物體在一定的時間和空間的運動問題，以數學表達式的形式加以確定，而宇宙星體之間的運行也在此基礎上得到了很好的詮釋，根據萬有引力定律，人們描述兩個物體之間的萬有引力，與它們的質量成正比、與距離的平方成反比，很多科學家根據牛頓萬有引力定律，成功預言或者推測出了諸如哈雷彗星、海王星等天體的存在，為人類社會深入認識宇宙的形成和發展奠定了堅實的基礎。然而牛頓並未就引力的本質，即引力產生的原因作出說明。
到19世紀時，世界經典物理理論體系已經基本建成，其重要標誌就是以經典力學、經典電磁場理論、經典統計力學為3大支柱，在這種背景之下，物理學中麥可遜實驗結果和以太漂移說互相矛盾的結果，向人們詮釋了宇宙並未全部因「引力」而統一，勢必還有更深層次的原因有待人們去探索和破解。
20世紀初，愛因斯坦提出了狹義相對論，其中有兩條基本原理，其一是狹義相對論性原理，即物理規律在所有慣性參照系中都具有相同的表現形式，從而否定了以太假說；其二是光速不變原理，即在所有慣性參照系中，光在真空中的速度穩定保持一個數值，不會因慣性參照系的不同而發生改變。愛因斯坦的狹義相對論，將物體的運動、時間、空間統一了起來，並且將質量和能量進行了統一，據此推導出狹義相對論之下的質速方程、尺縮方程、鍾慢方程、質能方程。
1915年，愛因斯坦又提出了廣義相對論，在狹義相對論的基礎上又增加了一條基本原理，即慣性質量等同於引力質量，指出在沒有物質的情況，時空是平直的，而空間中一旦存在物質，那麼質量就會使時空發生彎曲，認為引力產生的根源是時空的彎曲造成的。在廣義相對論的基礎上，愛因斯坦推導出了引力波的存在。
從以上廣義相對論的基本原理，我們可以看出，引力的本質其實並非直接由質量產生，而是間接通過質量，引發時空曲率的產生，使大質量物體周圍的空間發生彎曲，然後周圍物體沿著彎曲的時空運行。
引力波的發現
剛才提到了，早在上世紀初，愛因斯坦就推導出了引力波的存在。其實，引力波的推導，是在廣義相對論下應用洛侖茲不變性的結果。但是，由於引力是四種基本作用力中最弱的，根本不可能直接由儀器進行測量空間中每時每刻都存在的這種力。同時，宇宙中運動的物體，基本上是在各種引力作用下呈現平衡狀態的運動模式，根本看不出在這種引力場環境中引力的波動。
那麼，既然廣義相對論中確認了引力波的存在，作為一種波，它也應該會有像波的特性，即引力源的質量發生大規模變動時，由其質量變化產生的時空彎曲改變，會直接影響引力波的變化，從而以波動的形式進行蔓延，就像水波一樣，從中心到外圍的變化需要一定的時間過程，引力波也應該會出現這樣的變化，如果我們能夠找到這種突變的情況，就會有可能偵測到引力波的存在，並且還會測算出它的傳播速度。
2015年，位於美國的雷射幹涉引力波觀測站，首先發現了兩個黑洞併合產生的引力波事件，其原理是通過兩個觀測隧道內引力波對其的拉伸和壓縮，使隧道發生非常細微的變形，然後利用雷射來精準進行監測變形程度。
在9月份的時候，先是觀測到目標區域發生了兩個黑洞的合併現象，隨後偵測到引力波到達隧道內，這是人類歷史上第一次通過儀器觀測到引力波的存在。另外，在2017年，科學家通過觀測兩個中子星合併，也成功探測到了引力波。
引力波的速度
從理論上看，狹義相對論確定了宇宙中最快的信息傳遞載體為光子，最高速為光速；按照廣義相對論以及引力場方程，可以得出引力波的傳遞速度也是最快，其值與光速相同。因為我們可以試著理解一下，既然引力是因時空彎曲而產生，那麼這個空間的彎曲區域可以近似地看為引力場，那麼引力的擴散與傳播也就是彎曲時空所帶來的直接行為，則引力的擴散速度也應該等於光速。
在人類已經觀測到的無論是雙黑洞合併、還是雙中子星合併等引發的引力波事件中，在距離地球幾億光年之外，人們偵測到的電磁波和引力波幾乎同時到達地球，因此也從實驗層面證實了引力波的傳播速度等於光速，不過這個實驗的方法是應用類比的方法，即拿引力波與光的接收時間進行比較，不是直接進行的速度測量。
不過也沒關係，我們再等個10年左右，歐洲航天局預計屆時將啟動LISA（歐洲空間引力波計劃）項目，那個時候就可以實現直接測量引力波的速度了。