30年前，人类首次间接预言引力波，但缺乏超精密仪器也无可奈何

从引力波被发现整个过程看，在1993年的时候，科学家已经知晓宇宙存在引力波，但由于没有足够精密的测量装置，只能通过间接的方法得知引力波的存在。只有在直接证据面前，才能确定引力波是真实存在的。

宇宙印象｜独家 深度科普栏目第1618期

自从人类在2015年首次直接观测到引力波之后，证实了宇宙时空“涟漪”是存在的，前提是需要大质量天体才能产生能够被我们仪器探测到的引力波事件，比如两个黑洞合并。2017年，科学家又探测到两颗中子星合并的引力波事件，进一步证实了引力波的存在。

事实上，早在1993年，美国物理学家赫尔斯、泰勒在发现脉冲星双星PSR B1913+16时，就第一次间接预言了引力波的存在，这是人类发现的第一个脉冲双星系统，包括一颗脉冲星和一颗中子星，两个天体围绕一个质心公转。

那么脉冲星双星是如何与引力波的间接发现存在关联？原因在于，脉冲星双星在相互围绕公转的过程中，会不断通过引力波丢失能量，其轨道衰减的幅度可使用广义相对论进行解释。通过计算发现，脉冲星双星PSR B1913+16系统的半长轴每年缩短3.5米，大约3亿年后会发生合并。计算结果也间接证明了，双星系统通过引力波损失能量，导致公转周期不断变小，这也是人类首次间接证明引力波存在的证据。

显然，探测引力波需要直接对其进行测量，并且计算出损失的质量，这就需要用到非常精密的仪器，比如LIGO引力波天文台。该天文台建成于2002年，当时启用时还无法探测到引力波，于是美国方面对这台超精密的测量装置进行了升级，花费了5年时间，终于在2015年重新启用，很快就有了新的发现。

于是我们看到了在2015年首次直接观测到引力波，科学家使用LIGO引力波天文台探测到两个黑洞合并，在不到1秒的时间内损失3个太阳质量，这些质量通过引力波的形式发射出来，最终被我们的设备检测到，这是直接证明引力波存在的证据。

从引力波被发现整个过程看，在1993年的时候，科学家已经知晓宇宙存在引力波，但由于没有足够精密的测量装置，只能通过间接的方法得知引力波的存在。只有在直接证据面前，才能确定引力波是真实存在的。宇宙印象独家发布，未经授权禁止转载。