李紫薇

摘要：在物理学中，引力波是指时空弯曲中的涟漪，通过波的形式从辐射源向外传播，这种波以引力辐射的形式传输能量。1916年，爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。自此，许多物理学家和天文学家为证明引力波的存在而不断努力。引力波的发现是一个划时代的科学成就。

关键词：引力波、预言、探测

引言：

2016年6月16日凌晨，LIGO合作组宣布：2015年12月26日03：38：53（UTC），位于美国汉福德区和路易斯安那州的利文斯顿的两台引力波探测器同时探测到了一个引力波信号；这是继LIGO2015年9月14日探测到首个引力波信号之后，人类探测到的第二个引力波信号。2017年10月16日，全球多国科学家同步举行新闻发布会，宣布人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波，并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。

一、引力波的预测

1916 年，爱因斯坦发表了广义相对论，建立了引力场方程，开辟了近代物理研究的新纪元。在爱因斯坦引力场方程

中，Rμv是里奇张量，gμv是时空度规张量，Tμv是物质的能量—动量张量，它描写引力场源的能量和质量分布。

将广义相对论引力场方程与牛顿方程类比，可以得出引力势与度规的对应，从而得到广义相对论的三个重要预言：引力红移，光线在引力场中弯曲和水星近日点的进动。将广义相对论引力场与麦克斯韦电磁场类比导出对引力波的预言。

引力波所满足的方程可以从爱因斯坦引力场方程推导出来。在弱场近似（即忽略二阶……