重力波
引力波，在广义相对论中，是时空本身的涟漪，是有质量的物体加速产生的。因为广义相对论把引力相互作用的传播速度限制在光速，所以会出现引力波。相反，牛顿引力理论中的相互作用是以无限速度传播的，所以这个理论中不存在引力波。
1916年，爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。1974年，拉塞尔赫尔斯和约瑟夫泰勒发现了赫尔斯-泰勒二进制脉冲。当这些双星系统围绕彼此旋转时，由于引力波的不断发射，它们失去了能量，因此它们逐渐相互靠近。这一现象为引力波的存在提供了第一个间接证据。2016年2月11日，LIGO科学团队和处女座干涉仪团队联合宣布了人类首次直接探测引力波的结果。探测到的引力波源于两个黑洞的合并。2017年，莱娜维斯、巴里巴里什和基普索恩因成功探测引力波而获得诺贝尔物理学奖。2017年10月16日，全球数十家科学机构联合宣布，在大约1.3亿光年外，科学家首次探测到壮丽的双中子星及其光学对应物合并产生的引力波。
时空的涟漪
当爱因斯坦第一次提出他的广义相对论时，他彻底改变了我们最初的时空概念。我们一直认为空间是不变的，物质和能量都存在于其中。但爱因斯坦的理论指出，空间实际上与能量和质量有关，空间是随时间变化的。如果只有一个质量物体，仍然存在于时空中(或者处于匀速运动状态)，那么它的时空就不会改变。但是如果再加一个第二质量的物体，那么这两个物体就会互相移动，互相施加一个加速度，在这个过程中就会改变时空的结构。更重要的是，由于引力场中有一个大质量的粒子在运动，广义相对论指出这个大质量的物体会被加速并释放出一种特殊的辐射：引力辐射。
这种引力辐射不同于你所知道的任何一种辐射。它会以光速穿越太空，但它本身就是太空中的波纹。它带走了被加速物体的能量，也就是说，如果这两个质量物体在彼此的轨道上，那么轨道会随着时间逐渐缩小，这两个质量物体之间的距离也会逐渐缩短。不过不用太担心。对于地球绕太阳运行这样的系统来说，这两个天体的质量相对较小，它们之间的距离非常巨大。所以在引力波耗散能量的条件下，这个轨道也需要10的150次方年才能衰变坍缩。这么长的时间，早已远远超过了宇宙的年龄，事实上也已经远远超过了所有已知恒星的寿命！但是，对于相互绕转的黑洞或中子星，已经观测到了它们之间的轨道衰变效应。
科学家认为，宇宙中可能存在我们尚未探测到的更高能量的事件，比如黑洞的合并。这样的事件应该会产生一些特征信号，而这样的信号可以被“高级LIGO”系统捕捉到。
显著的引力波
这一发现将是爱因斯坦广义相对论的又一证明，该理论在近100年前就预言了引力波的存在。但首次直接探测到引力波的意义远不止于此，它还有更大的意义。作为时空本身的振动，引力波常被拿来和声波相提并论。事实上，引力波望远镜可以让科学家“看到”一种现象，同时“听到”它的声音。
有趣的是，当LIGO项目在20世纪90年代初向美国政府寻求财政支持时，它在国会中最大的反对者竟然是天文学家。弗罗里达大学的广义相对论专家、LIGO计划的早期支持者克利福德威尔(Clifford Will)指出了其中的原因：“当时普遍的看法是，LIGO计划似乎与天文学关系不大。”另一方面，今天的情况，人们对此的看法已经完全改变了。
