如同失聰之人獲得聽覺
科學界有一個形象比喻：人類探測到引力波，如同一個失聰的人突然獲得聽覺，從此獲得感知世界的新能力。
什麼是引力波？引力波的發現歷程如何？發現引力波後將給人類生活帶來什麼變化？記者專訪馬克斯·普朗克引力物理研究所、探測引力波參與者、LIGO成員胡一鳴，講述引力波的另一面。
引力波是時空的漣漪
記者：請用通俗的語言介紹一下什麼是引力波？
胡一鳴：引力波，簡單來說就是時空的漣漪。引力波與一般的電磁波不一樣，它會直接改變時空的結構，當然，在地球上測量時，僅僅是非常非常微小的改變，以至於對於有着4km長的干涉臂的LIGO而言，典型的引力波應變大約在質子直徑的萬分之一。這個應變說的就是，在4km長度的基礎上，由於引力波經過而改變的量，在一個方向上長度增加時，另外一個方向長度減小。
記者：請介紹一下，人類在研究、探測引力波的歷程中，有哪幾個重要的節點？
胡一鳴：1916年，當愛因斯坦第一次預測了引力波的存在時，直接就判斷說引力波不可觀測。直到20世紀50年代末，費曼使用一個叫做「粘珠實驗」的假想實驗，說服大家，引力波是真實存在的。從此，自20世紀60年代起，約瑟夫·韋伯開始嘗試着探測引力波。當時的探測顯然是失敗了，因為以現在的眼光看，儀器的靈敏度還是太差了。
上世紀90年代開工建設的LIGO在本世紀初正式開始運行，並於2011年開始升級，直至去年升級到了aLIGO。地面引力波探測由此翻開了新的篇章。
然而，用別的手段，也可能可以探測到引力波，空間探測項目，如歐洲的eLISA，以及中山大學的「天琴計劃」都是測量較低頻率的引力波。通過對脈衝星計時信號的觀測，也可以使用所謂的脈衝星計時陣列探測極低頻的引力波，主要來自星系中心的雙超大質量黑洞拼合。通過觀測微波背景輻射的極化模式，還可以探測宇宙暴漲產生的原初引力波。
記者：引力波探測難的原因是什麼？請介紹一下LIGO是如何探測到引力波的？
胡一鳴：以這一次探測到的GW150914為例，其本身蘊含的能量是驚人的，在不到一秒的時間裏有大約3倍太陽質量(大約600萬億億億千克)轉換成了引力波能量輻射出去。即使它發生在10多億光年之外，它仍將在一瞬間比滿月更耀眼。然而，引力波和物質很少相互作用。反觀電磁波則不然，窗外直射的陽光再毒，把窗簾一拉，溫度立馬會降低，這是因為陽光是電磁波，在傳播的路程上碰到了像窗簾一樣的物質，就會發生相互作用，被吸收。而引力波幾乎不與物質相互作用，也就意味着，再厚的牆壁，也擋不住它的腳步。來自這一次事件的引力波信號，在經過地球以後只損失了10的負17次方焦耳，只相當於一個X射線光子的能量。
這是愛因斯坦的偉大勝利
記者：此次，LIGO首次探測到引力波將會帶來哪些重要意義？可以預計未來將如何改變人類的生活？
胡一鳴：這一次的探測，是一次基礎物理的偉大突破。首先它確鑿無疑地證明了引力波的存在，驗證了相對論的最後一個預言。其次，它也第一次用毋容置疑的證據證明了黑洞的存在。兩個黑洞在拼合前——也就是引力波的頻率差不多達到150赫茲時——相距僅僅幾百公里。在這麼大的質量下靠這麼近還能不發生拼合的，只有黑洞了。這一觀測，是愛因斯坦的偉大勝利。
然而，如果要問及它的現實意義，恐怕很少有人能回答得上來。但實際上，我們手機裏使用的衛星導航，如果缺了廣義相對論的修正，根本就無法正常使用。有故事說，一位收稅官在觀看了法拉第的電動機工作表演後，很輕蔑地問道：「這樣的東西會有什麼用呢？」法拉第告訴那位收稅官：「先生，我想在將來的某一天，你一定會向它收稅的。」在LIGO的建造中，涉及無數科研前沿的問題等待突破，而這些技術上的創新與突破，紛紛都衍生出草創公司，也許未來某一天，我們也將從中受益。要知道，創造互聯網的，並不是某個商業公司，而是為了探索高能物理的歐核中心。
這次引力波信號的發現，不是一個尾聲，僅僅是個開端。事實上，探測雙黑洞拼合只是LIGO的一個科學目標，其他可能被LIGO探測到的源包括來自銀河系內部的中子星所釋放的連續性引力波等。
