有什么意义和作用意义的作用是什么( 二 ) _小知识

这样，引力波探测频率和精度都得到了很大提高。人类首次直接探测到引力波存在的设备，是一台叫“激光干涉引力波天文台”的设备，简称LIGO 。2015年12月26日世界时间凌晨3点38分53秒，LIGO首次探测到一个引力波信号，虽然这个信号只将这个探测器4公里长臂移动了一个质子直径万分之一的尺度，却被敏感的捕捉到了。

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质子的直径约1.6*10^-15米，这个尺度多大呢？我们用人的头发来比喻比较直观：人的头发最粗可以达到100微米，是质子直径的625亿倍。而这次引力波对探测器4公里长臂的振动干扰，只让其偏移了一根头发丝的625万亿分之一。
这就是现代科学能达到的高度，而且这种高度还在提升。
据欧洲航天局宣称，计划建造的空间引力波项目eLISA（演化激光干涉空间天线），是发射三颗卫星，将探测器激光干涉臂延伸到500万公里长，三颗卫星构成一个边长为500万公里的等边三角形。使用这样的激光干涉法来探测引力波，精度将大大提升。

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中国也在筹建类似eLISA引力波空间探测项目，是由中山大学罗俊院士领衔的“天琴计划”，将在地球上空10万公里轨道，设置三个卫星，形成等边三角形，间距在10万公里之上的引力波探测激光干涉臂。
从这些发展迅速的引力波探测装置来看，上世纪之所以无法直接证实引力波的存在，是因为引力波的能量太微弱了，那时的设备精度无法感受这种微弱振动。而在未来，将探测到越来越小的引力波。

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为啥黑洞碰撞发生的引力波常被探测到黑洞是宇宙中的顶级极端天体，一是质量大，最小的黑洞也有3个太阳质量以上；二是引力极端，在其史瓦西半径内，任何物质都无法逃逸，连光也不例外；三是角动量大，被黑洞强大引力捕捉的天体和物质，在其附近都被撕碎，然后围绕着黑洞旋转，临近黑洞事件视界（史瓦西半径临界点）时，线速度可达每秒数千公里甚至数万公里，有时接近光速。
这样的黑洞碰撞，爆发出的能量和引力波当然就更强大更容易被监测到了。自从发现了引力波，证明黑洞相撞的引力波是最强大的，其次才是中子星的引力波。当然，在地球上探测到的引力波能量，与引力波源与我们的距离成反比，也就是距离越近探测到的能量相对越大。

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人类首次探测到并证实引力波存在的是两个黑洞相撞，科学家们估计这两个黑洞质量分别在36个和29个太阳这么大，合并后的总质量约62个太阳，另外损失的3个太阳质量转化为引力波向太空扩散了。这个引力波能量是巨大的，会迸发出强烈的伽马射线和数万亿度的高温。
但这两个黑洞相撞事件距离我们太远了，有13亿光年。这样巨大的引力波经历了13亿年的传输，到达地球的时空涟漪，就只推动了探测仪器4公里长臂移动1个质子直径的万分之一尺度。

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除了黑洞，人类探测到的引力波源发自中子星。2017年10月16日，世界许多国家的科学家同步举行新闻发布会，宣布人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。这次与以往不同的是，许多科研机构通过各种望远镜同时“看到”这一壮观的宇宙事件发出的电磁信号。这次的发现，更加证实了引力波运动速度与光速的一致性。
这次碰撞发生在距离我们1.3亿光年的深空，也就是说引力波经历了1.3亿年才传送到了我们地球。据科学家估计，这次碰撞，产生了约300个地球质量的黄金，还产生了铂、汞、铀等大量重金属。碰撞产生了强烈的伽马射线暴，达到2万亿度高温。
我们地球上的黄金等贵重金属，都是宇宙中这种极端事件中产生的，地球本身生成不了任何重元素。

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2019年，LIGO又探测到了两颗中子星相撞事件，这次发现是静悄悄的，没有哪个科学机构观测到电磁信号。但这次对中子星的质量以及碰撞后合并的质量有了新发现，人们发现这次碰撞的两颗中子星质量合计达到太阳的3.4倍，比以往在银河系发现的任何中子星双星质量都要大。

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