引力波到底有啥用？

人類首次發現引力波的消息被網友刷屏。另據2月14日的新聞報道說，中國本土的引力波探測工程「天琴計劃」已於2015年7月份正式啟動了。那麼，引力波到底有啥用呢？

引力波與暗物質、暗能量一樣，都屬於宇宙中懸而未解的謎團。在解釋引力波有啥用之前，到底什麼是引力波？

在物理學上，對「引力波」的解釋是愛因斯坦廣義相對論所預言的一種以光速傳播的時空波動，如同石頭丟進水裡產生的波紋一樣，引力波被視為宇宙中的「時空漣漪」。

其實，這裡涉及到人們對引力的看法。最早，牛頓認為蘋果會從樹上掉下，是因為有質量的物體之間就會有引力。但後來愛因斯坦提出另外一種看法，我們看到的「吸引」其實是質量巨大的物體對空間造成了彎曲。正如我們把球放在一個斜坡上，它自然會往坡底運動。

想像一下，如果把時空看成一張大橡膠膜，用小球代替天體，當小球被放上橡膠膜時，球的質量會把橡膠膜往下壓，質量越大，橡膠膜被彎曲和扭曲得越厲害。這時，如果在旁邊再放一顆球，兩顆球分別造成的「時空彎曲」就會讓它們逐漸滾向對方。當它們互相加速運動時，產生的「漣漪」就是引力波。

據稱，凡是具有質量或者能量的物體都能產生引力波，兩個人互相旋轉跳舞的時候，也能夠引起時空的波動，但這功率非常小，是探測不到的。地球圍繞太陽以每秒30千米的速度前進，發出的引力波功率也僅為200瓦，還不如家用電飯煲功率大。

宇宙中只有大質量天體的加速、碰撞和合併等事件才可以形成強大的引力波，但能產生這種較強引力波的波源一般距離地球都十分遙遠，引力波傳播到地球時也會變得非常微弱。再加上引力波無法通過電磁輻射直接觀測，很少和物質起作用，所以它一直沒有被觀測到。

而這次探測到的引力波據說是由13億光年之外的兩顆黑洞在合併的最後階段產生的。兩個黑洞合併前的質量分別相當於36個與29個太陽質量，合併後的總質量是62個太陽質量，也就是說，相當於3個太陽質量的能量在合併過程中以引力波的形式釋放出來才被觀測到。

那麼，被發現的這種「引力波」到底有啥用呢？打個比方，這就好比一個人本來聽力不好，結果有一天，他聽力突然恢復了，這個人就多了一種探索世界的新方式。而引力波正也是我們人類探索宇宙的全新方式。

首先，它會成為我們觀測宇宙的一扇新窗戶。

一直以來，人們觀測宇宙的主要手段是觀測光，幾乎所有天文實驗都是在收集光子。引力波的發現，將為天文觀測提供了一種新的手段，這將是全新的天文學領域，幫助人類更好地了解黑洞、中子星和其他難以採用傳統方法進行觀測天體。

其次，引力波將會是解開宇宙誕生之謎的重要線索。

科學界目前普遍認為，宇宙誕生於距今約140億年前的一次「大爆炸」。在大爆炸之後不到1秒鐘的原初時刻，宇宙曾在極短時間內經歷了速度快到無法想像的急劇膨脹，這一過程稱為「暴漲」。

根據廣義相對論，宇宙誕生之初產生了引力波，這種引力波被稱為原初引力波，它忠實記錄了暴漲時期的物理過程，並一直存在於宇宙空間內，如果被發現並得到證實，將很大程度上幫助人類了解宇宙誕生之謎。

再次，引力波也可能給人類帶來一種全新的通訊方式。

前面我們說過，引力波很少和物質起作用，所以我們可以利用引力波，做宇宙間的長距離傳輸。在小說《三體》中，向宇宙公布三體星球坐標的方式，正是引力波！

最後，引力波探測除了能夠檢驗廣義相對論之外，還有助於證明其它版本的引力理論正確與否，還將推動引力量子化的研究，最終把引力融入其它三種基本相互作用，完成愛因斯坦的偉大夢想。

相信隨著這次引力波被發現，我們人類將會更加接近宇宙的終極奧秘，殷切期待！