重力波：愛因斯坦的最後預言 (中)

續上文《重力波：愛因斯坦的最後預言 (上)》

2016 年 2 月 11 號香港時間 2330，美國激光干涉重力波天文台 (LIGO Lab) 舉行了記者會，發表了已經經過同儕審查的重力波存在的直接證據。愛因斯坦在 100 年前發表的廣義相對論的所有預測，終於全部被天文觀測證實。是次發現的重力波，在 LIGO 升級完成成為 aLIGO 之後就立即探測到了。

LIGO Lab 於 2015 年 9 月 14 號 09:50:45.391 UT 探測到一個重力波，代號 G184098。由於 aLIGO 探測器共有兩個，分別位於路易斯安那州和華盛頓州，兩者相距 3,002 公里。因此同一個重力波會在不同時間抵達兩個 aLIGO 探測器，使用三角測距法就能夠計算出其波源距離地球有多遠。

經過計算，G184098 位於銀河系外非常遙遠的地方，其重力波以光速穿越宇宙大約 13 億年，在 2015 年 9 月 14 號到達地球。LIGO Lab 分析 G184098 的訊號，發現其頻率與波幅都隨時間上升，然後突然消失。使用超級電腦對比愛因斯坦方程式的模擬，我們能夠確定 G184098 的訊號是黑洞雙星系統產生的，即兩個恆星質量的黑洞互相公轉、最後結合。

LIGO 研究團隊指出，這兩個黑洞的質量大約各為 30 倍太陽質量。兩個黑洞結合時輸出的功率，是全宇宙所有恆星的總和的 50 倍！不過因為黑洞結合時間極短，所以釋放出的總能量「只有」3 個太陽質量，即是把 5,970,000,000,000,000,000,000,000,000,000 公斤的質量一起變成能量。嗯，自己使用 E=mc² 計算吧……

重力波的發現，除了是愛因斯坦廣義相對論的一個漂亮驗證、完美地證實了他的最後一個預言外，對人類科學發展還有非常重要的意義。400 年前，伽俐略首先用望遠鏡看向宇宙，開創了天文觀測的新一頁。400 年之間，人類打開了從可見光到紅外線、微波、射電、紫外線、X 光、伽瑪射線等所有電磁波天文學，發現了許許多多前所未見的事物。誰又能夠預計重力波天文學會把什麼有趣和新奇的物理帶給我們看？

在廣義相對論發表 100 週年的今天，容許我們再次向愛因斯坦致敬：愛因斯坦教授，你的理論是正確的。

延伸閱讀：

《愛因斯坦：廣義相對論》- 余海峯

LIGO Lab 官方網站

LIGO Lab 發表於 Physical Review Letters 研究期刊的論文

封面圖片：LIGO Lab／Wikipedia