下面介紹一下引力波源。這個(gè)信號(hào)是從哪來(lái)的？我們講是因?yàn)殡p黑洞并合，但我們知道，光都不能逃逸出黑洞，我們用一般的望遠(yuǎn)鏡是看不到黑洞的。我們觀測(cè)到了引力波，通過(guò)引力波觀測(cè)到了黑洞。人類第一次除了用一般的電磁波望遠(yuǎn)鏡來(lái)觀測(cè)宇宙以外，又裝了一雙聆聽(tīng)宇宙的耳朵。引力波的探測(cè)跟我們以前的望遠(yuǎn)鏡原理是完全不一樣的。

如果把引力波跟電磁波、聲波、水波去類比的話，我們就把引力波的信號(hào)輸入到聲頻里面去，大家可以聽(tīng)到引力波，尤其最后一聲。它的頻率從25赫茲急速上升為250赫茲，在不到一秒的時(shí)間里面，在剛才頻率的這張圖里也是非常突出的。

黑洞是一個(gè)質(zhì)量非常大的致密星體，致密星體除了有黑洞以外，可能還有其他的形式。比如中子星，還有白矮星，但是質(zhì)量大到一定程度，就是黑洞的形態(tài)。雙黑洞并合釋放引力波，除了這個(gè)雙黑洞存在之外，還有一個(gè)所謂場(chǎng)的存在，這個(gè)場(chǎng)我們之前叫做引力場(chǎng)，所以引力場(chǎng)中的波動(dòng)我們又叫做引力波。下面我講一下最基本的概念，就是引力到引力場(chǎng)，到引力波的過(guò)程。

愛(ài)因斯坦1915年的廣義相對(duì)論，把這個(gè)做了一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹，我們首先要了解到空間、時(shí)間和物質(zhì)是互聯(lián)的。這個(gè)觀點(diǎn)是廣義相對(duì)論所提出來(lái)的。它意味著什么呢？雙黑洞并合有物質(zhì)，物質(zhì)之間有引力，引力之所以存在是因?yàn)橛幸?chǎng)，而引力波是引力場(chǎng)里面的一個(gè)波動(dòng)。愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論就提出來(lái)引力場(chǎng)到底是怎么回事？為什么會(huì)有引力？為什么引力還能夠傳遞？這個(gè)引力場(chǎng)是怎么回事？愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論第一次把引力場(chǎng)跟我們所謂的時(shí)間和空間聯(lián)系在了一起，時(shí)間和空間組成了一個(gè)四維的時(shí)空，它是客觀存在的。所以后面我想就不用引力場(chǎng)這個(gè)概念，而是用時(shí)空?qǐng)鲞@個(gè)概念。

剛才我講的，引力波發(fā)出的過(guò)程就是物質(zhì)和時(shí)空進(jìn)行能量交換的過(guò)程。物質(zhì)是能發(fā)出能量的，質(zhì)量跟能量之間是可以等價(jià)的，時(shí)空跟能量之間也是相互關(guān)聯(lián)的。時(shí)空客觀存在在我們周圍，而且時(shí)空里是可以傳遞能量的。

給大家一個(gè)非常具體的展示，地球圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)這件事是一個(gè)典型的物質(zhì)之間的相互作用。但是我們想到這件事的時(shí)候，我們還要加上周圍綠色的曲線，這也是一個(gè)時(shí)空的示意，就是說(shuō)除了物質(zhì)的存在以外，我們周圍還有一個(gè)時(shí)空的存在。但是牛頓的萬(wàn)有引力不是這么解釋的。他是講太陽(yáng)和地球之間有一個(gè)萬(wàn)有引力，它是跟質(zhì)量成正比，跟距離成反比。那這樣的萬(wàn)有引力，是如何進(jìn)行傳遞的？假如說(shuō)有一天太陽(yáng)突然消失了，那地球可能就會(huì)沿切線方向飛出去，對(duì)吧？

這就有一個(gè)問(wèn)題，就是說(shuō)太陽(yáng)消失這件事，地球怎么會(huì)知道呢？這個(gè)引力的變化是怎么傳播過(guò)去的呢？牛頓就認(rèn)為這個(gè)變化是一個(gè)超距作用，就是沒(méi)有什么原因，就是傳播給了地球，地球的運(yùn)動(dòng)軌跡就會(huì)發(fā)生變化。但是這件事跟愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論是矛盾的。愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論認(rèn)為，沒(méi)有任何速度可以超過(guò)光速，如果光速不變的話，那時(shí)空必須是相對(duì)的。愛(ài)因斯坦就認(rèn)為這不太可能，應(yīng)該是有一個(gè)媒介在這里面，把引力變化的這件事傳遞給了地球，所以廣義相對(duì)論把時(shí)空跟這個(gè)媒介的場(chǎng)聯(lián)系在了一起。

最終愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論可以歸納為這樣兩句話，物質(zhì)引導(dǎo)時(shí)空彎曲，由于有了太陽(yáng)這個(gè)巨大質(zhì)量的物質(zhì)存在，把本來(lái)平直的時(shí)空給彎曲了。由于太陽(yáng)質(zhì)量非常大，它周圍的時(shí)空彎曲程度很大，所以地球的運(yùn)動(dòng)軌跡就受到了彎曲時(shí)空的影響，所以它才會(huì)圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)。

1905年愛(ài)因斯坦講狹義相對(duì)論的時(shí)候還跟引力沒(méi)有任何關(guān)系，只是把時(shí)空的相對(duì)性和光速的絕對(duì)性講清楚了。但是到了1915年愛(ài)因斯坦第一次把時(shí)空跟引力場(chǎng)結(jié)合在一起。所以說(shuō)從貢獻(xiàn)來(lái)講，在1905年，全世界可能不止愛(ài)因斯坦一個(gè)人接近這樣的一個(gè)理論。但是真正到了廣義相對(duì)論，當(dāng)時(shí)除了愛(ài)因斯坦沒(méi)有任何科學(xué)家接近這樣的理論。所以1915年的廣義相對(duì)論的提出是一個(gè)非常巨大的飛躍。我希望通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的講述，給大家介紹一個(gè)基本的概念。