它是一個客觀存在的場，而且是可以攜帶能量的，我想把這樣的概念給大家建立起來。時空是相對的話，唯有一個是絕對不變的，那就是光速。如果需要測量時空的相對性，只能以絕對不變的光為媒介。探測引力波，要使用的就是激光干涉的方法，以光為媒介去測量時空相對性微小的變化，這個后面會講到。

引力波很難探測是因為影響非常小，小到什么程度？是十的負(fù)十八次方米這么大。所以，愛因斯坦當(dāng)年在算出來這個引力波后，他說人類是不可能探測到引力波的。我們講十的負(fù)十八次方是個什么概念，頭發(fā)絲的直徑是十的負(fù)六次方米，再細(xì)一萬倍，就變成了氫原子的直徑——十的負(fù)十次方，氫原子再縮小十萬倍，質(zhì)子的直徑是十的負(fù)十五次方米，千分之一質(zhì)子的直徑，十的負(fù)十八次方米。

只有在黑洞極端運動的物理條件下，它才能產(chǎn)生巨大的能量交換，但是所產(chǎn)生的引力波真正到達(dá)地球以后，人類所能探測到的尺度也是非常小的。引力波所引起的變化，是跟距離成正比的。引力波引起距離的變化越遠(yuǎn)，引力波引起的距離變化就越大。

剛才講1915年人類預(yù)測了引力波存在，但是真正探測引力波，是從上世紀(jì)60年代開始的。1993年的諾貝爾物理學(xué)獎，就是獎給了探測引力波的間接證據(jù)。這個間接的證據(jù)是什么呢？就是對于一個脈沖星的雙星系統(tǒng)，比如，質(zhì)量較小的中子星，中子星的好處就是它也是相互環(huán)繞運行，但是它離地球較近，我們可以用望遠(yuǎn)鏡，或其他手段來探測，雖然還不能直接探測到它所釋放出來的引力波，但是可以測量出來，兩個中子星之間相互環(huán)繞旋近的過程，它的曲率越來越小。從1973年開始的二三十年的時間里，一直在量測兩個現(xiàn)有的，我們能夠觀測到的脈沖星的雙星系統(tǒng)。我們觀測到這樣一個半徑，這個半徑的變化是曲率越來越小。另外我們用愛因斯坦廣義相對論來理論上來計算這個衰減的話，和我們量測到的實際發(fā)生的曲率正好擬合得非常好，所以，這是一個引力波存在的間接證據(jù)。

到了2016年，我們直接探測到引力波所引起的時空彎曲的變化，同時還直接看到了它的波形，這個波形就是引力波導(dǎo)致時空變化的動態(tài)過程。所以，從定量的程度來講，這次的直接探測比起以往的間接證據(jù)更有說服力。從定量分析的角度來講，這次的探測結(jié)果是非常完美的。

之前跟大家講了，引力波探測非常難，因為引力波非常小，而且它是相對的時空彎曲，必須通過光來探測，另外就是距離越長，我們能夠探測到引力波的變化就越容易。那基于這幾點，我們實際上構(gòu)建了一個激光干涉的原理。這就是為什么引力波天文臺的臂會很長？一個臂就有四公里長，因為剛才講的，臂越長，探測到引力波信號所導(dǎo)致時空的變化就會越大，就越容易探測到。那這樣的天文臺不僅僅是一個，人類建了兩個，它們的距離是三千公里。從1991年和1992年開始建設(shè)，歷經(jīng)了20多年，那這20多年人類科學(xué)家又做了什么呢？除了這個基礎(chǔ)的建設(shè)以外，就是不斷地去調(diào)試激光干涉儀，提高靈敏度。直到2016年的9月初的時候，我們的引力波天文臺才調(diào)到了真正能夠探測到引力波的精度。我們達(dá)到這個精度的一周時間，就拿到了非常強的引力波的信號。我們這次探測到的引力波是13億光年遠(yuǎn)的雙黑洞合并時發(fā)出的，傳遞到地球，用了13光億年。