引力波探测器
——证明广义相对论的最后一个预言

引力波是爱因斯坦在广义相对论中提出的，即物体加速运动时给宇宙时空带来的扰动。通俗地说，可以把它想象成水面上物体运动时产生的水波。但是，由于引力波强度很弱，所以只有非常大的天体才会发出较容易探测的引力波，如超新星爆发或两个黑洞相撞时。因此，相对论提出一百多年来，其“光线偏转”等重要预言被一一证实，而引力波却始终未被直接探测到。

1 962年，有科学家提出利用激光干涉的方法来探测引力波。如果一个物体受到引力波的影响，那么它将会一个方向上被压缩，另一个垂直的方向上被拉伸。就像你捏一个圆的气球，气球在捏的方向上变短了，在垂直方向就变长了，圆气球就变成椭圆气球了。只不过引力波引起的形变非常细微，必须用人类所能达到的最精密的光学仪器才能测量出来。

科学家们为了捕捉并研究到这微弱的波动，建造了一些极度敏感的巨大光学设备，名为“激光干涉”。激光干涉引力波观测站，即LIGO，是由从全球86个研究所来的1 000余名专家成员组成，一同分析研究这些精密仪器所探测到的数据。

引力波探测器原理图1

引力波探测器原理图2

避震系统

路易斯安那的探测器全图

华盛顿的探测器全景图

“天琴计划”效果图

LIGO有两个完全相同的L型激光干涉仪，L型探测器有两条相互垂直的长臂，非常巨大，两臂长度均为4千米。如此巨大的探测器，必须选择合适的平整空旷的地方，分别在华盛顿的汉福德和路易斯安那的利文斯顿，两者相距3002千米。……