黑洞碰撞產(chǎn)生的引力波向四周傳播，旅途中隨著距離衰減。在地球上，恐龍崛起，演化，消亡。引力波繼續(xù)前進(jìn)，大概五萬年前，引力波到達(dá)了我們的銀河系，正當(dāng)智人開始取代其近親尼安德特人開始成為地球上最主要的人猿。100年前，愛因斯坦，靈長類物種中進(jìn)化的最先進(jìn)的人類的一員，預(yù)言了引力波的存在，激發(fā)了數(shù)十年的猜測和無果的尋找。20年前，一個巨大的探測器開始建設(shè)：the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO)。終于，在2015年的9月14號，在中午11點(diǎn)(中歐時間)前，引力波到達(dá)了地球。Marco Drago，一位32歲的意大利籍博士后學(xué)生，全球LIGO科學(xué)合作組織的成員，成為第一個注意到它們的人。Marco當(dāng)時坐在位于德國Hannover阿爾伯特 愛因斯坦研究所他自己的電腦前，遠(yuǎn)程觀看LIGO的數(shù)據(jù)。引力波出現(xiàn)在他的屏幕上，就像一個被壓縮了的曲線，不過LIGO裝置著全宇宙最精致的耳朵，可以聽到千億分之一英尺的振動，應(yīng)該仿佛聽到了被天文學(xué)家稱為「蛐蛐叫」的聲音 —— 一聲微弱的由低到高的呼叫。一年之后，在華府的新聞發(fā)布會上，LIGO團(tuán)隊(duì)正式宣布那個信號即為歷史上第一個直接觀測到的引力波。
當(dāng)Drago看到信號時，他驚呆了?！府?dāng)時很難決定該做什么，」他后來告訴我。他通知了一個同事，同事冷靜的通知了位于Livingston，路易斯安那州的LIGO控制中心。消息開始在上千個參與這個項(xiàng)目的科學(xué)家中傳播開來。在加州，David Reitze，LIGO實(shí)驗(yàn)室的執(zhí)行總監(jiān)，剛送走了女兒去學(xué)校，來到了他的加州理工辦公室，馬上就被各種消息淹沒了?！肝也挥浀卯?dāng)時具體說了什么了，」他告訴我說?！复笾碌姆磻?yīng)是，『天哪，這是個什么東西?』」。Vicky Kalogera，西北大學(xué)的物理與天文學(xué)教授，當(dāng)時開了一天的會，直到晚餐時才聽到消息?！肝依瞎埼野巡妥啦贾煤?，」她說，「可是我完全不理他，只顧著瀏覽一大堆古怪的電子郵件并自問，到底發(fā)生了什么事?」Rainer Weiss，已經(jīng)83歲高齡物理學(xué)家，是早在1972年LIGO項(xiàng)目的最初提出者，當(dāng)時正在緬因州度假。他登陸到系統(tǒng)上，看到了信號，然后大叫道：「我的上帝啊!」，音量如此大驚的他的妻子和成年兒子跑過來看他。
合作研究人員立即開始了非常細(xì)致繁重的兩遍，三遍，四遍的數(shù)據(jù)確認(rèn)。「我們說我們做了約質(zhì)子直徑千分之一大小的尺度的測量，向我們講述著兩個黑洞在10億年前的合并，」Reitze說道。「這可是一個非同尋常的宣布，需要非同尋常的證據(jù)支撐?！古c此同時，LIGO科學(xué)家們被要求宣誓保守秘密。隨著這一發(fā)現(xiàn)的傳言散布開來，從9月份末持續(xù)到最近一個星期，媒體的激動進(jìn)入了尖峰狀態(tài);也開始有關(guān)于諾貝爾獎的議論。不過所有的合作者給外界任何詢問這件事的任何人一個統(tǒng)一的簡單的答復(fù)——他們?nèi)匀辉诜治鰯?shù)據(jù)，還沒到發(fā)表結(jié)果的時候。Kalogera甚至連自己的丈夫都沒告訴。
LIGO由兩個設(shè)施組成，相隔1900英里——大約坐飛機(jī)需要3個半小時，不過對于引力波只需要萬分之一秒就能到達(dá)。位于路易斯安那的探測器，位于Baton Rouge東部的濕地，周圍環(huán)繞著商業(yè)松樹林;另一個位于華盛頓州的探測器，在全美核廢料數(shù)量最多的核設(shè)施的西南部，位于沙漠灌木蒿，風(fēng)滾草，和廢棄的核反應(yīng)堆之間。在每一處設(shè)施，都有兩個12英尺高的互成直角的混凝土管道伸向遠(yuǎn)方，從高空看上去像是木工的矩一樣。管道是如此之長，將近2.5英里，他們需要在尾端從地面升起近1碼，來確保管道自身的直線性，與地球表面自身的彎曲分離。
LIGO是更廣泛的找尋愛因斯坦廣義相對論難以測量的效應(yīng)的工作的一部分。這一理論，簡單的說，聲稱時間和空間會在質(zhì)量面前被彎曲，時空彎曲的效應(yīng)就是我們?nèi)粘８惺艿囊Α．?dāng)兩個黑洞彼此圍繞，它們把周圍的時空伸展和壓縮，就像孩子們在蹦床上跑來跑去，生成可以傳播到周邊的振動;這些振動就是引力波。引力波經(jīng)常路過我們身邊，來自宇宙中各種源頭，但是引力是比所有其他基本自然作用中更微弱的——電磁作用，比方說，也就是束縛原子的作用——以致于我們幾乎從來感覺不到它們。愛因斯坦曾認(rèn)為引力波可能永遠(yuǎn)都不會被探測到。他甚至兩次宣布引力波不存在，然后一次再一次的修正他自己的預(yù)測。當(dāng)時一個懷疑者曾經(jīng)評論說引力波好像是靠著「思維的速度在傳遞」。
從理論提出開始，過了50年才有人開始建造可以檢測引力波的設(shè)備。第一個嘗試這么做的人是一位馬里蘭大學(xué)的工程學(xué)教授，名叫Joe Weber。他把自己的設(shè)備命名為「諧振條天線」。Weber相信鋁制的圓柱體可以被當(dāng)作鈴鐺，放大微弱的引力波。當(dāng)引力波撞到圓柱體，圓柱體會輕微的振動，圓珠周圍的傳感器會把這種振動轉(zhuǎn)化為電信號。為了確保他測量到的不是周圍經(jīng)過的卡車或者輕微地震的振動，Weber發(fā)明了一些保護(hù)措施：他將他的條懸置在真空中，他使用了兩個諧振條，位于不同的地點(diǎn)，一個在馬里蘭大學(xué)的校園，另一個在芝加哥附近的Argonne國家實(shí)驗(yàn)室。如果兩個諧振條在微小時間間隔中產(chǎn)生同樣的振動，他認(rèn)為就是可能是引力波造成的。
1969年6月份，Weber 宣布了他的諧振條記錄了引力波事件。物理學(xué)家和媒體都很激動，《紐約時報(bào)》這樣報(bào)道：「人類對宇宙的觀測又一新篇章被翻開了。」很快，Weber 開始報(bào)道每日都有信號記錄。 不過其他的實(shí)驗(yàn)室都沒有產(chǎn)生與他的結(jié)果類似的觀察，對他的懷疑開始擴(kuò)散。到了1974年，很多人都下結(jié)論Weber的結(jié)果有錯誤。(Weber持續(xù)宣稱有新的探測結(jié)果，直到他2000年去世為止。)
