引力波究竟是什么？爱因斯坦的预言被证实，宇宙中确实存在引力波

提到在宇宙中的宇航员，你会想到的形象是什么？想必大多数人都会先想象出一个穿着宇航服、漂浮在空中的形象，因为穿着宇航服和失重状态的宇航员和我们平时的生活有着明显的差别，因此非常“典型”。

生活在地球上的我们，早已经习惯了有重力的日子，如果一下子像在太空中一样失重，那么我们的世界将一下子变得截然不同，甚至整个社会都将变得一片混乱。试想，在失去了重力之后，我们的出行方式将会失效。汽车再也无法在路上奔跑，而大海中的水也将漂浮在空气中，人类很难在这样的变故下重建家园。

不过，尽管人类一直生活在被重力改变的世界上，但我们在很长一段时间里都不知道重力的存在。人类在长期的实践中发现地球并不是一片平坦的大地，而是一颗巨大的球形天体，那么为什么在球体表面生活的我们没有“掉下去”？

出于对这些问题的好奇，人们最终发现了万有引力，这也是近代力学先驱牛顿最重要的理论之一。不只是地球有引力，宇宙中的众多天体都是如此，比如地球就受到了太阳引力的束缚，我们才能够稳定地在太阳系中运行，而太阳同样如此，被银河系的中心束缚着。

时间和空间

引力是物质的基本属性之一，在我们身处的宇宙中无处不在。但是我们此时思考这样一个问题：宇宙究竟是什么？如果从字面意义上来讲，宇宙就是时间和空间的集合，也就是我们存在的整个世界。不过，受限于光速和人类的观测手段，我们已知的宇宙大小有限，因此被称为“可观测宇宙”。

在宇宙大爆炸学说产生之前，科学家们认为宇宙是一个恒定不变的空间，时间也只会线性前进。但是后来的人们发现，宇宙最早是从一次大爆炸开始出现的，并且在不断地膨胀当中，因此宇宙并非永恒“静止”，而是在不断变化。

既然空间的大小在不断改变，那么时间是不是也并非一成不变？爱因斯坦认为时间只是一个人造的概念，而处在光速下的物体并不会有时间的变化，这就是相对论中一个重要的观点。

牛顿的理论虽然给近代物理学奠定了基础，但是随着人类理论水平的提高，一些过去的观点已经完全不适用了。那么，宇宙中是不是存在一些能够扭曲时间和空间的力量，让物质的存在方式发生本质上的改变？这就是爱因斯坦所说的引力波。

引力波是什么？

引力波的概念最早由爱因斯坦提出，他认为宇宙万物都会引起时间和空间的拉伸和压缩，从而引起震动，这就是无处不在的引力波。尽管有质量的物质都会产生的引力波，但是物体的质量越大，引力波造成的影响也就越大，就像我们将一块大石头和一块小石头扔到水里，所产生的涟漪大小自然也不一样，引力波就是这样一种“宇宙涟漪”。

其实爱因斯坦在上世纪初就已经提出了宇宙中存在引力波的设想，但是那时候的人们一直没有发现引力波存在的实据，只能够作为一种猜想存在。

除了引力波之外，宇宙中还有许许多多肉眼难以发现的事物，因为宇宙中只有一部分的物质运动才会散射出可见光，而其他的能量都是以不可见形式出现。

人类在观察宇宙的时候，光是使用光学上的手段无法获得全部的信息，因此还需要用射电望远镜等其他特殊的“眼睛”来捕捉宇宙中的众多信号，比如人类发现和观测中子星，就是一个接受电磁脉冲信号的过程，中子星的实际大小决定了我们几乎不可能通过肉眼去看到它们。

人类检测到引力波

在爱因斯坦提出引力波理论近百年之后，人类终于在太空中发现了它的存在。这是名为激光干涉引力波观测站的装置观察到的现象，其运行原理大约是用激光去探测宇宙深处，发现空间的细小波动。在2016年人类才第一次监测到引力波存在，其后又观测到了几次不同原因引起的引力波。

实际上，我们之前没有监测到引力波，一方面是因为人类制造的仪器不够精确，另一方面也因为一般的天体运动引起的引力波实在是过于微弱，只有足够大的天体的激烈变化才能够产生足够明显的引力波。

人类目前监测到的引力波大多是由剧烈的天体运动引发，如长蛇座星系的两颗中子星合并。中子星是宇宙中密度最大的天体之一，主要由巨大的恒星在晚年坍缩而成。仅仅是一颗中子星所释放出的超强脉冲就可以形成被人类捕捉到的“快速射电暴”，更不要说两颗中子星合并释放出的巨大能量。

此前的人类在观察这一类的天体运动时，往往没有注意除了天体本身以外，它周围的空间又会发生什么样的变化，而对于引力波的一系列监测，则刚好可以弥补这一问题。

除了中子星之间的碰撞、结合之外，人类还曾经捕捉到更加强烈的引力波，它来自于两个宇宙中引力和质量最大的天体——黑洞。这两个黑洞都是太阳的数十倍大小，而它们在数百万年来不断围绕着对方旋转，又因为引力而越靠越近，最终结合在了一起，形成一个更大的黑洞。

这个“惊世骇俗”的过程中释放的引力波最终被人类捕捉到，并且我们在分析之后发现，这些引力波已经在茫茫的宇宙中传递了13亿年。如果不是捕捉到了引力波的信号，我们很难发现宇宙中还有这样的事情发生。

多维宇宙被证实存在？

引力波的正式发现不但证明了爱因斯坦理论的正确，为人类观察宇宙提供了另一个探测方式，也引起了人们对于时间、空间更多的猜想，其中一个理论就是多维宇宙。众所周知，我们生活在一个三维空间里，但是这并不代表世界上没有其他空间存在，人们一直都在试图证明这一点。

而引力波的发现也许能够揭开这个谜题。既然引力波存在，那么我们的空间也有存在“褶皱”的情况。既然空间会存在“褶皱”，那么多维空间就可以在这其中诞生。如果引力波造成的空间褶皱被“展开”，四维空间也会随之而展开。当然，这种情况并不可能在自然状态下出现，因为宇宙中的各种物质随时都在运动。

如果人类能够操控引力波，那么是不是我们就可以对多维宇宙有更深的认识？但就现在的情况来看，人类离操纵空间还有漫长的距离，甚至不可能做到。

引力波被监测到就像是我们终于可以收集海水，但我们现在对于地球上的整体海洋发展依旧无能为力，人类在宇宙这片海洋里还是像一叶小舟，只能够被动地接受各种变化。也许在未来，人类可以对这个宇宙产生更多影响吧。等到那个时候，我们对于这些肉眼不可见物质也不再那么陌生，能够进行更加深入的研究了。

人类未来的发展

实际上，我们对于空间的研究还涉及到另一个问题，那就是人类未来在太空中要如何进行旅行？现在的人类还没能够彻底离开太阳系，其中飞行器的速度就是一个困扰我们的问题。

宇宙中最快的速度是光速，但不要说达不到光速的人类了，就算是达到了光速，我们也很难利用其进行长距离的宇宙飞行，因为地球上其他人的时间仍然在流逝。那么，我们就真的没有办法进行星际旅行了吗？如果真是如此，那么人类的发展将会受到极大限制。

而引力波的发现让一些人看到了希望，如果我们可以利用空间和时间的扭曲进行“传送”，那么根本不需要费尽心思提高我们飞行器的速度。引力波的存在向我们证明了空间和时间确实不是“一成不变”，自然在未来也就有了利用这些条件进行探索的可能性。

也许在未来的某个时刻。人类只需要在眨眼之间就可以去往更加遥远的星系，那里究竟存在着一个什么样的世界，是如今的我们通过观察难以看到，甚至也都无法想象的一片未知。

结语

哲学家帕斯卡曾经说，“人是一根有思想的芦苇”。随着我们对于宇宙的认识逐渐加深，人类的存在进一步变得“渺小”，我们哪里仅仅是一根芦苇，简直可以说是连沙砾都不如。但不管是芦苇还是沙砾，重点都不在于我们本身的存在形式，而是我们是“有思想的”生物，能够用智慧去认识这个世界。

世界上存在着许许多多在肉体上比我们强大的生物，但是它们却终究没能够建立人类这样的文明，就是因为我们是一种有着强大智能的存在，即使是渺小的身躯也能够完成巨大成就。

尽管我们在地球上已经属于“前无古人，后无来者”，但人类显然并不满足于如今的成就，我们还要寻求更多，去往更远的地方。在无尽深空中必然有人类需要的一切，对于宇宙的探索将是人类的又一次伟大开拓。

·期待在某一天，我们可以脱离各种天体引力的桎梏，成为太空中自由自在的种族，将我们的文明传播到更远的地方。尽管现在还处在起步阶段，但人类未来的发展值得我们每个人期待。