引力波的存在
广义相对论预言了引力波的存在，但其存在并不容易被证明。爱因
斯坦早在上世纪初就提出引力波与电磁波在电磁场中的传播类似，以光速传播并携带能量。但当时不完善的数学处理使得这些波的物理实在性受到
质疑。
爱丁顿在1922年表示怀疑引力波的存在性，认为它们可能没有实际的能量和动量。尽管存在这些质疑，物理学家们仍在继续
研究广义相对论和引力波的数学基础。
到1950年代，邦迪、皮拉尼和罗宾逊等人确定了引力波携带能量。1957年，邦迪通过Bondinews物理量确切地描述了引力波如何从源中辐射出来，证明了引力波LIGO探测器使用迈克尔孙干涉仪的原理
运行，其臂长约为4千米，光在其中通过法布里波罗腔干涉仪来回反射，大大提高了探测引力波的灵敏度。
2015年9月14日，LIGO成功探测到首个引力波
事件GW150914，这是两个
质量约为36倍和29倍
太阳质量的黑洞合并所产生的引力波。这一事件验证了爱因斯坦的广义相对论，开启了引力波天文学的新
时代。
引力微扰的波动方程
在广义相对论的弱场情形下，爱因斯坦方程可以展开为波动方程。
对于平直时空的微扰度规，展开至线性阶得：
h
= \eta
+ h
其中，η
是平直时空度规
张量，h
是微扰度规张量。
代入爱因斯坦方程并展开至线性阶，得：
-∂
2
h
+ ∂
∂
h
- 1/2 g
∂
∂
h
= 0
整理后得到引力微扰的波动方程：
□h
- 1/2 g
∂
∂
h
= 0
该方程描述了引力波在时空中的传播。
发表评论