在过去近10年的时间里，尽管圈子非常小，但一个全新的天文学领域正逐渐出现，那就是引力波天文学。和传统天文学使用天文望远镜对宇宙进行观测不同，引力波探测器使用的是激光和反射器，研究人员会让激光在两块呈直角方位的反射镜之间反射，并观察两束光波叠加时所呈现的干涉条纹特征。这正是位于美国的“激光干涉引力波天文台”（LIGO）所采用的做法。在2002—2010年运行时期，LIGO设施验证了其设计概念的可行性，随后经历了长达5年的关闭升级。直到2015年9月份，升级后的设施重新启用并被称作“先进LIGO”。

两条长臂的魔力

“先进LIGO”是有史以来人类建造的最先进的引力波观测设施。该项目有超过1 000名顶尖科学家参与其中，因而也使其成为规模最为庞大的引力波搜寻国际合作研究项目。从本质上而言，“先进LIGO”系统采用的探测手法是相当简单而直接的，它利用了引力波辐射的本性和它最重要的性质之一。引力波会造成空间的拉伸或压缩，其频率和强度取决于形成这种引力波的天文事件所具有的一系列特征，如2个相互绕转天体各自的质量大小、它们两者之间的间距以及这一系统距离地球的远近。“先进LIGO”设施包括2条互相垂直的长臂，长度均为4 000米。将一束激光用分光镜分成夹角为90°的2束，然后2束激光分别被4 000米外的反射镜反射回来并发生干涉，并且这样的反射可以来回进行多次，从而大大增加激光运行的路径长度。由于频率和波长完全一致，在正常情况下，这两束激光应该是完全相同的，但是如果存在引力波作用，则会对这两束激光的波长频率产生影响，从而导致两束激光在叠加的干涉条纹上出现改变。……