引力波：时空的涟漪

主要观点总结

本文介绍了引力波的发现和研究历程，包括爱因斯坦提出广义相对论中的引力波理论，引力波的研究和探测历史，以及现代对引力波的研究和应用。文章还介绍了引力波探测器LIGO的工作原理和历程，以及引力波探测的意义和前景，包括可能的量子引力问题的解决和星际通讯的可能性。最后，文章还介绍了作者周思益和郭长仲的简要信息。

关键观点总结

关键观点1: 引力波的发现和研究历程

包括爱因斯坦提出广义相对论中的引力波理论，引力波的研究和探测历史，以及一些重要的发现和研究进展。

关键观点2: LIGO探测器的工作原理和历程

介绍了LIGO探测器的工作原理、发展历程、探测到的第一个引力波信号以及相关的科学家获奖情况。

关键观点3: 引力波探测的意义和前景

包括引力波探测对物理学界的影响，如量子引力问题的解决，以及引力波在星际通讯等方面的潜在应用。

关键观点4: 作者介绍

简要介绍了作者周思益和郭长仲的研究经历和研究方向。

文章预览

1915年，爱因斯坦首次提出广义相对论。在广义相对论中，物质之间的引力被解释为时空弯曲的几何效应。1916年的初夏，爱因斯坦在弱引力场和线性近似 1 的真空情况下首次得到四维时空下的引力场波动方程 2 ：   [1-3]。该方程表明 时空的扰动会以光速向外传播，这种造成时空曲率改变的波被称之为引力波 。因此，爱因斯坦于1916年大胆预言引力波的存在，他将这第一篇关于引力波的研究成果发表在《普鲁士科学院会刊》上。自此，人类研究和探测引力波的序幕正式揭开。 日常生活中，我们比较熟悉的是应用广泛的电磁波，它是由空间中扰动的电磁场形成。而 引力波是时空曲率的扰动以波的形式在时空中传播，即引力波是时空的涟漪 。然而在某些物理特征上， 引力波和电磁波存在一些异同点。虽然在传播方向上它们都是横波 3 ，在真空中它们都 ………………………………