当然，由于引力波是由黑洞融合所产生的宇宙涟漪，并不会产生任何形态的光，所以对于引力波观测来说，传统天文望远镜可能并没有太大作用。但如果将来的某一天，LIGO 和 Virgo 的三座天文台同时观测到了双星融合，而非黑洞融合现象，那么传统天文台就可以根据大致定位方向进行进一步观测了。
众所周知，引力波是爱因斯坦广义相对论最后一块未解之谜。二十世纪初爱因斯坦提出广义相对论后，时空的概念也颠覆了大多数人的物理常识。
广义相对论认为，大到天体，小到人类本身，在它们运动时，都会使周围的时空产生涟漪。这是很容易理解的一个概念，就像船在水中移动时会产生水波。只是在发现引力波之前，这一理论还从未被验证过。
然而，要观测到引力波——这种在宇宙中扩散的涟漪——是一项异常艰难的任务。打个比方，如果要在地球上探测某人运动时周围产生的时空扭曲，基本上是不可能的，因为这种时空扰动太小太小了。
这就是为什么科学家们创造了 LIGO 和 Virgo 这类引力波观测天文台，并通过其观察百万、甚至数亿光年外巨大天体快速运动时所产生的强力扰动，比如黑洞或中子星融合。这类天体在融合时，每秒会进行相互环绕的多次旋转，并最终融合为一个质量极大的全新天体。与此同时，天体运动和碰撞时所产生的时空扭曲，会表现为引力波形式，并以光速向宇宙的四面八方传播开去。
在抵达地球的过程中，这些波会显著衰减，不过，通过使用类似 LIGO 和 Virgo 这样最敏感的仪器，我们仍然有希望检测到它们。LIGO 装置的大致原理是两条长度相同的探测臂呈 L 型放置，而在两臂的末端放置一面镜子来反射激光。将激光发射到每个镜子上的分裂激光器则位于两个隧道相交处。
在正常情况下，两条长臂应该是完全等长的，因此激光束在两条长臂中传播所花费的时间是一样的。然而一旦有引力波穿过探测器，时空的扭曲会导致一个方向上的长臂长度就会被压缩，而在另一个方向上的长臂则会被拉伸，从而导致两束激光束传播的时间长度出现差异，当它们反射回来并汇合时，就会出现干涉条纹。
图丨Virgo 观测台工作原理
科学家们通过这种干涉效应来测量长臂所出现的任何极其细微的空间变化。当然，这样的长度变化将是极其细微的——LIGO 装置必须能够测出相当于一个质子直径万分之一不到的长度变化，才可能检测到引力波信号。
与此同时，成功完成任务的三个观测台正在从“扫描宇宙”的重任中抽身“休息”。在停机期间，LIGO 和 Virgo 的科学家们将努力提高观测站的灵敏度。LIGO 和 Virgo 也将在 2018 年秋天开始新的观测，一旦这些观测活动开始进行，天文学家们将有望观测到更多的引力波现象。
图丨位于美国 Hanford 和 Livinsgton 的 LIGO，以及位于意大利的 Virgo 天文台
看到这里，相信大家已经对“激光干涉引力波天文台”相关技术，及其对天文学、物理学研究的重大意义有所了解了，但你很难想象，在四十年前，LIGO 其实仅仅只是 MIT 物理学教授雷纳·韦斯（Rainer Weiss）设计的一项课堂练习。但发展到现在，LIGO 已涉及来自美国本土的大学，如麻省理工学院、加州理工学院，以及来自全球 15 个国家、超过 950 位科学家。
雷纳·韦斯，1932 年 9 月 29 日出生于德国柏林。麻省理工学院物理学教授，于 1964 年加入麻省理工学院。韦斯教授发明了干涉引力波探测器，并联合创立了美国国家科学基金会 LIGO 项目。他在将理论及实验物理学应用于宇宙研究领域做出了重大贡献。