外星人传递的信号？来自宇宙的声音？哪个才是时空涟漪真实的身份

原标题：外星人传递的信号？来自宇宙的声音？哪个才是时空涟漪真实的身份

2016年2月11号，美国科学家传递出了一条震惊世界的消息，美国“激光干涉引力波天文台”的研究人员召开了记者发布会，宣布他们发射的LIGO探测器接收到了来自宇宙的引力波信号。这条消息的出现在世界上引起了轩然大波，不少人都开始推测，这是发现外星人的预兆。

人类在探索宇宙的岁月中，从来没有检测到过引力波的存在，而美国所接收到的引力波可以说是人类历史的第一次，那么引力波究竟跟外星人有关系吗？

关于外星人是否存在这个话题，向来就是众说纷纭，有人认为压根就没有外星人的存在，有的人则是认为宇宙这么大，又存在了140亿年，怎么可能只有人类一种文明存在。

不少科学家则是认为，到现在都没有发现外星人并不是因为外星人不存在，而是因为我们的技术不够先进，目前人类的通讯主要以无线电波跟可见光信号，而外星文明则是不一定会用这种通讯方式。

英国的天文学家马丁·里斯就曾提出，外星文明极有可能使用的通讯方式是中微子或者引力波，甚至有可能使用的是目前人类无法理解的通讯方式，与其说我们没有发现外星人是因为外星文明不存在，倒不如说我们的技术不够先进，就像黑猩猩理解不了人类的科技一样。

久而久之，引力波就成为了最有可能搭载外星文明通讯的载体。

但引力波究竟是什么，为什么被叫作“时空的涟漪”？

解释这个问题之前，让我们先来了解什么是引力。17世纪时，英国人牛顿因为在树下被苹果砸到了头，因为苹果下落的过程激发了他的灵感，意识到宇宙中存在着“引力”，从而提出了“万有引力定律”。

因为物体本身存在质量，所以彼此之间会相互吸引，就像那些围绕太阳运作的行星，牛顿的万有引力定律成功解释了这方面的未知，也因为万有引力定律的提出，让人们发现了海王星。

把石头丢到水中时，水面会泛起涟漪，向岸边传播，我们能够明显地感觉到水面的波动，这种波动被叫做水波。当说话的时候，声带引发空气振动进行传播，这种波被称为声波，而引力波则是时空的波动。

根据爱因斯坦所提出的概念，宇宙中的所有天体都是存在一个时空中，因为质量的不同，会导致变形不同，在变形过程中会产生振动，当振动时是在时空中进行传播，这种波就被叫作引力波。很多人会把水波被称为水的涟漪，所以也会有人把引力波叫成时空的涟漪。

引力波最早是由爱因斯坦在一百年前所预言的，但是由于引力波所携带的能量很小，强度弱，物质对引力波的吸收又低，所以很难被检测到，一直以来不少人都认为引力波是爱因斯坦的错误预言，这也是广义相对论中最后一项，也是唯一一项没验证过的预言。

1936年，爱因斯坦因为提出狭义相对论，在科学界赢得了极高的地位，不久后，他写了一篇名为《引力波存在吗？》的文章，最后的结论却是引力波不存在！

半年后，爱因斯坦的这篇文章投稿到美国科学杂志《物理评论》时，被编辑泰特所拒稿，当时的爱因斯坦并没有仔细看拒稿原因，而是将文章原封不动的投给了《富兰克林学会会刊》，这一次比较幸运的是，加州理工学院的罗伯森通过爱因斯坦的助手告知，这篇文章存在错误，并指出来错误所在。爱因斯坦与他们几人商讨后，才发现自己的错误所在，把最后的结果修改为：引力波存在！

直到2016年所宣布的消息，这才将爱因斯坦广义相对论中没有实现的预言的空缺所填补。

自然界中存在很多波，比如声波，光波，水波等等，这些都是大家耳熟能详的，不少波动都能被肉眼看到，但是引力波不同，无法被感知，引力波传递的速度跟光波相同，每秒30万公里，只有使用专门的仪器才能探测。比如美国科学家所探测到的引力波，就是由两个黑洞合并产生的。

引力波与其他波相比，最大的不同就是，在传播过程中，其他波会衰减，但是引力波跟其他物体之间的作用力几乎没有，因此衰减也非常微弱，能够把信息传递到遥远的地方。

因此人类则可以通过探测引力波，并进行分析，从而探寻宇宙的秘密。

看到这里，很多人会提出这样一个疑问，既然人类早就知道什么是引力波，为什么这么多年才探测到第一个引力波，是因为技术不够吗？其实不然，是因为引力波极难探测到。

如果把时空比作是湖面，那么天体就可以看作是“船”，当“船”越大时，产生的引力波也就越大，像常见的太阳这种天体所产生的引力波，目前的人类的技术还无法捕捉，只有两个黑洞合并或者是两个中子星合并产生后的“滔天巨浪”，这种很大级别的引力波才会能被人类探测到。

这时还有不少人感到好奇，既然引力波看不到，摸不到，那怎样才能捕捉到呢?

引力波相当于是时空的波动，时空波动后，会产生自身距离的变化，当这细微的变化出现后，那么就能被人类捕捉到，简单来说，就是通过测量引力波的距离所发现它的存在。

LIGO探测到的引力波距离只有10的负18次方米，只有原子核的十分之一，这么细微的变化必须要用到专业的“尺子”，也就是“迈克逊激光干涉仪”，通过使用激光来测量距离变化。

美国LIGO从开始探测引力波到成功，花费了近40年时间，宇宙并不是风平浪静，存在着各种各样的波动，在探测过程中最主要的就是将这些影响因素排除，只探测引力波信号。

可花费这么大的精力去探测引力波，对人类真的有意义吗？答案是肯定的，有！并且意义十分重大。

宇宙中存在着很多人类未知的东西，引力波出现之前，人类无法知道那些未知的天体存在何处，最多是理论知道它们的存在，但是究竟在何处，长什么样子都是未知的。

在引力波出现之前，人类的探测宇宙的主要手段就是电磁波，但是在黑暗，没有光的地方，电磁波并不能探测，无法知道发生了什么。

引力波的出现，能够让人类听得更远，了解到宇宙深处未知的东西，即使是没有光，也能通过了解引力波，得知发生了什么，就像两个黑洞的合并，只有引力波才能把消息传递给人类。

最重要的是，我们不能满足于当下，要考虑到未来，即使是眼前的地球很好，可以不去关心引力波，也不用关心宇宙，但是到了我们的后代，他们生活的环境发生变化，那么只能像电影中那样，移民到外星球，这种时候就需要了解宇宙。

人类文明可能几千年后就消失不见，也可能会一直存在，为了延续人类的文明，探测引力波，彻底了解宇宙的秘密，这就是一件有意义的事。

随着引力波越来越多地出现在人类视野中，我国科学家也不甘落后，开始加入到引力波探测的队伍中。

2015年，中山大学启动天琴计划，预计用20年时间建设出天琴空间引力波天文台，一年后，中国科学院正式公布空间探测引力波计划，将其命名为“太极”。

“太极”计划是由三颗卫星组成的引力波探测星组，间距高达300万千米，它们将在太空轨道中探测引力波。

除了太空中的探测器，我国已经成功建设地面探测器，两种探测器主要是为了探测到不同频段的引力波。

目前我国对引力波的探测起步较晚，但是发展极快，除了上述的两种空间探测计划外，我国的天眼望远镜也加入到了探测行列，并以天眼望远镜为核心搭配小望远镜组成了脉冲星测时阵。

另外由高能物理所主导的“阿里计划”也正式启动，该项目建在西藏的阿里“地区”，主要负责检测宇宙早期的引力波，比如宇宙大爆炸时期产生的短引力波。

我们国家还有地上引力波探测，名为“ZAIGA”，是建设在山洞中，使用的是原子干涉探测引力波。

科学最神秘，最可敬的地方就在于，有无数未知的地方等待我们的探测，也是因为无数先人的付出，我们才有了今天，了解到了很多与我们生活无关，但是神秘的存在。随着科学的不断发展，我们会对宇宙了解更多，对人类也会认知得更详细。

如果外星人真的存在，那么引力波是他们向我们传递信息最好的途径，或许有一天，人类就通过引力波发现了外星文明。

参考资料：

[1]闫亚飞.引力波探测领域研究态势及热点分析[J/OL].世界科技研究与发展:1-12[2022-02-25]

.DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.12.002.

[2]孙扬.《现代广义相对论——黑洞、引力波和宇宙学》带你窥探“时空涟漪”[J].科学通报,2019,64(17):1763-1764.

[3]傅煜铭.时空的涟漪——引力波[J].百科探秘(航空航天),2018(04):4-11.

[4]刘嘉懿.趣谈时空的涟漪[J].中学生数理化(学习研究),2017(12):52.

作者：初七 初审：许墨元 校稿编辑：小宛