​第一次观测到引力波（人类第四次发现引力波）

第一次观测到引力波（人类第四次发现引力波）

9月28日凌晨，美国 LIGO 引力波天文台和欧洲 Virgo 引力波天文台联合宣布，他们同时探测到了一束引力波。这是两家天文台首次共同探测到引力波，也是继人类首次探测到引力波后的又一个“令人激动的大发现”。

这次引力波的实际发现日期是今年的8月14日，位于美国华盛顿和路易斯安娜的LIGO引力波天文台以及意大利的Virgo引力波天文台，同时探测到了这一引力波。爱因斯坦在1916年提出了广义相对论，他认为质量所引发的时空扭曲是引力出现的原因，而且任何有质量的物体加速运动都会对周围的时空产生作用，这个作用就是以引力波的形式发生的。

之后的100年间，作为相对论中最核心的预言，引力波的探测被认为一项意义重大的物理学研究。但是要探测到引力波谈何容易，它虽然在宇宙中无处不在，却非常微弱，信号强烈的引力波只发生于超新星爆发、中子星与黑洞等天体相撞的情况下。直到2015年9月14日，人类才第一次探测到引力波，检测到的机构就是美国的 LIGO 天文台。

根据广义相对论，一对黑洞在相互绕转过程中通过引力波辐射而损失能量，逐渐靠近。两个黑洞的这一合并过程持要续数十亿年，直到最后几分钟才会出现快速演化，以几乎是二分之一光速的速度相撞,最后形成一个质量更大的黑洞。

合并产生的能量就会在最后时刻以引力波爆发的形式辐射出去。LIGO 首次探测到的就是两个黑洞合并产生的引力波，它的两个探测器都探测到了这一引力波瞬时事件，而两个相撞的巨大黑洞的质量分别是太阳的29倍和36倍，合并之后将形成一个62倍太阳质量的黑洞，该引力波事件被称为GW150914，距离地球约13亿光年。

2015年12月26日，距离首次探测到引力波信号3个月后，LIGO 的两个探测器就发现了新的引力波信号，这是人类第二次探测到时空的涟漪，这次的两个黑洞分别拥有 14.2 和 7.5 倍太阳质量，最后并合生成的黑洞有 20.8 倍太阳质量，这次探测所用的技术原理是“匹配滤波”，探测程序是用LVC开发的，可以实时处理数据，使得信号在到达探测器70秒后就被发现了。

今年1月4日，LIGO 第三次观测到了引力波，这次发现让科学家们进一步认识了黑洞的形成，在LIGO探测到引力波之前，业内从理论的角度计算认为，宇宙中很难产生高于20个太阳质量的黑洞，但是之前两次的探测打破了这一认识，在第三次探测中，LIGO又发现了49个太阳质量的黑洞，这也进一步确认了更高质量黑洞的存在，扩大了人类对于黑洞的认知。

而第四次发现引力波的意义同样重大，此次地球上有三台观测设备都观测到了信号，将信号来源的判定精度提高了20倍，未来借助三台设备的观测，科学家们还能更加精确地判断引力波的角度和方位。目前，这三座引力波天文台都已暂时停止运行，研究团队将进一步提升设施的观测精度，预计将在2018年秋季重新开机，今后引力波检测的频率有望更加密集。

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