在太空中立起的“天琴”，能够帮助我们捕捉宇宙之音？
他们分别通过理论研究和天文的观测证明了黑洞的存在。
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什么是黑洞呢？
黑洞是宇宙中最为致密，也是引力场最强的天体，以至于连光都无法逃出它的魔爪。
如何制造一个黑洞？
就是把脚下的地球努力的压缩、压缩、再压缩，压缩到乒乓球那么大，就可以得到黑洞了，当然这是一个很小的黑洞。
我们今天可以研究强引力、黑洞等，这些都归功于伟大的物理学家爱因斯坦提出的广义相对论，它给我们提供了数学工具，可以去描述黑洞、描述引力。
当然，我们指导的研究生如果想上好广义相对论这门课，需要花一个学期的时间，我们今天只有20分钟的时间。
请允许我把广义相对论浓缩成一句话：时空告诉物质如何运动，而反过来，物质告诉时空如何弯曲。
太阳具有很大的质量，它会把附近的时空弯曲起来。
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在弯曲的时空中，运动的地球走的不再是直线，而是在不停绕着太阳打转。
类似的，地球也会把它附近的时空弯曲起来，所以月亮也在不断地绕着地球转。
自从1915年爱因斯坦提出广义相对论以来，有许多科学家因为与之相关的研究而获得了诺贝尔物理学奖。
特别是到21世纪，也不过是过了20年的时间，已经有6项诺贝尔物理学奖颁发给了与广义相对论有关的研究。
更让人不可思议的事情是，最近4年就有3项诺奖是与广义相对论有关的。
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因此，当我们今年知道又一次诺贝尔物理学奖颁发给了与广义相对论有关的研究后，一些同事在微信群里开玩笑，说感觉爱因斯坦在1915年出了一本习题集，谁能做对一道题目，谁就可以去领一个诺贝尔奖。
如果要问这本习题集里哪道题最有挑战性、分值最大，我想很多物理学家的回答都是引力波。
什么是引力波呢？
引力波是时空的涟漪，当它过来时，它会改变两个物体之间的距离。
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地球和太阳之间有着1.5亿公里的距离，当引力波过来时，这个长度会发生一个非常微小的变化，多小呢？
大概是一个氢原子的大小，所以这个探测非常困难。
1916年，也就是爱因斯坦提出广义相对论的第二年，他就推导出了引力波并发表了论文。
但是在那篇论文的结尾处，他还写了一行小字：引力波是如此微小，以至于在任何可以想像的、合理的物理场景下，人类都不可能探测到引力波。
这就好像是出这本习题集的老师都认为这道题目解不出来。
引力波怎么测？非常幸运的是，人类最终还是探测了引力波，怎么探测呢？
这借助于一种技术，也就是激光干涉测量技术。
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简单来说，就是打出一束激光，并且让它在分束器的地方一分为二，一束激光向前走，另一束向旁边走，它们同时走过相同的距离，大概4公里。
对面放着一面反射镜，它就往回走，两束光在分束器的地方又合二为一。
光具有一种特性，就是干涉，如果我在旁边放置一面探测器，这时是什么信号都看不到的，这边看到的是全部黑暗的景象。
如果有引力波过来，就会不一样了，因为引力波会改变两个物体之间的距离，也就是说激光到镜子之间的距离会发生改变。
因为距离发生了改变，向前走的激光与向旁边走的激光经过的路程不一样，当它们合二为一时，它们不是完美地相消。
一部分光会照到探测器上，探测器记录到一会亮、一会暗的数据，就反映出了引力波的效果，我们可以借此测量引力波信号。
是谁发出引力波？引力波可以由很多系统产生出来，比如我在台上走来走去，手挥来挥去，也可以产生引力波，但这样的引力波是非常小的。
什么样的系统辐射出的引力波可以被探测到呢？一定是质量非常大，速度非常大才可以。
【在太空中立起的“天琴”，能够帮助我们捕捉宇宙之音？】比如两个黑洞如果互相绕转，就会产生引力波，它们互相绕转，频率越来越高，强度越来越强。
向外走的引力波以光速向前进，经过漫长的旅行后终于到达地球，到达探测器，并且会改变物体间的距离，在一个方向上会挤压，在另一个方向上会拉伸，留下可观测的效应。
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