到底引力波的強(qiáng)度大約有多少？地球上破壞力最強(qiáng)的，現(xiàn)在目前為止我們知道是氫彈。假設(shè)有一個歷史上破壞力最大的氫彈，五千萬噸當(dāng)量，如果我們能夠站在距離它中心一米附近，它所產(chǎn)生的引力波強(qiáng)度大約是10的負(fù)27次方。10的負(fù)27次方這僅僅是一個數(shù)字，如果沒有比較，大家很難對這個大小有一個印象。一個原子的大小是10的負(fù)10次方米，那這個氫彈所產(chǎn)生的引力波，用個1米長的物體去探測，那這個1米長的物體所產(chǎn)生的變化量對應(yīng)的是10的負(fù)27次方米，這要比一個原子的大小還要小10的負(fù)17次方。這就是說，它的效應(yīng)是非常小的。相比較而言，早上我們趕公交車或者擠地鐵，被別人擠一下或者推一下的效應(yīng)，比氫彈所產(chǎn)生的引力波的效應(yīng)都要強(qiáng)非常多倍。

既然地球上所產(chǎn)生的效應(yīng)非常弱，那在宇宙當(dāng)中有什么樣的天體可以產(chǎn)生呢？研究發(fā)現(xiàn)，雙中子星或者黑洞系統(tǒng)，都可以產(chǎn)生比較強(qiáng)的引力波效應(yīng)。在某些情況之下，單個中子星也可以產(chǎn)生。以及我們熟悉的超新星爆發(fā)，在非常短的時間之內(nèi)釋放出來非常多的能量，這種爆發(fā)也可以產(chǎn)生很強(qiáng)的種引力波效應(yīng)。另外，還有一種叫做原初引力波。為什么一定要加上原初，而不是簡單的引力波呢？因為這種引力波產(chǎn)生于最初宇宙大爆炸的那一刻。我們知道，宇宙在剛剛產(chǎn)生的時候，經(jīng)歷了一個大爆炸的過程，所以它當(dāng)時對時空也造成了非常強(qiáng)的擾動，從而也產(chǎn)生了比較強(qiáng)的引力波。因此，我們稱之為原初引力波，區(qū)別于后來天體所產(chǎn)生的這些引力波。

三、引力波的探測之路

對于引力波的探測，盡管在1916年愛因斯坦就從理論的角度提出來了，但是之后的探測一直非常困難。在20世紀(jì)60年代，美國馬里蘭大學(xué)的韋伯教授做了一系列的實驗，當(dāng)時他試圖利用一個叫做共振腔的設(shè)備探測引力波。也就是說，如果有引力波經(jīng)過的時候，這個設(shè)備就會產(chǎn)生共振，從而可以相應(yīng)地探測到信號的存在。

當(dāng)時韋伯教授說他探測了好幾個引力波，但是他的實驗結(jié)果沒辦法被別人重復(fù)。我們知道，一個科學(xué)的結(jié)果最終肯定需要被不同的人重復(fù)驗證。但是，盡管我們現(xiàn)在看來韋伯當(dāng)時的探測是失敗的，但他仍然相當(dāng)于開創(chuàng)了引力波探測的領(lǐng)域。

在之后的70年代，一個非常偶然的機(jī)會，美國麻省大學(xué)的兩個人，Taylor教授和他的學(xué)生Hulse發(fā)現(xiàn)了一對脈沖星系統(tǒng)。什么叫做脈沖星？就是說某一顆恒星，有點像燈塔，它在旋轉(zhuǎn)的過程當(dāng)中，當(dāng)信號掃到地球的時候我們就可以看到，當(dāng)離開地球的時候，我們就探測不到，好像隔一段時間就有一個信號，我們稱之為脈沖信號。這一類天體通常是中子星。Taylor發(fā)現(xiàn)了一類很奇怪的雙中子星或者說脈沖雙星系統(tǒng)。因為通常的脈沖星系統(tǒng)的周期是非常精確的，但是這個系統(tǒng)的周期在逐漸減小。當(dāng)時他就想不明白，最后突然來了靈感，說因為這是一個非常致密的脈沖星系統(tǒng)，所以很可能在旋轉(zhuǎn)的過程當(dāng)中有比較強(qiáng)的引力波產(chǎn)生。他們經(jīng)過一段時間的觀測，同時從理論的角度對他們的觀測進(jìn)行了擬合，發(fā)現(xiàn)理論跟觀測結(jié)果是完美符合的，所以就間接地探測到了引力波。