引力波的本质，就其本身而言，并不是很难理解的。如果你能跳出来把时空看作一个“东西”，你就能跳出来想象你能扭曲它，并在其中激起涟漪。

 

当然，描述时空对质量和能量的反应的数学物理学，广义相对论，登录杏耀平台并不适合胆小的人。它很漂亮，但它也是一个令人生畏的偏微分方程和张量数学的展示。

 

当我们试图描述质量、能量和时空的最极端例子——黑洞时，这一点尤其正确。但这还不是全部，因为大自然一直在玩“如果你能捉到我就捉到我”的游戏。在真实的宇宙中，我们不仅需要担心单个黑洞(这一点很难理解)，还需要担心双黑洞，从理论上讲，它们会螺旋上升，合并成一个更大的黑洞。他们通过向宇宙中发射引力波来做到这一点。

 

对于任何类似于现实情况的情况(包括不对称和非圆轨道)，要精确计算这种情况如何发生是非常困难的。事实上，直到最近——在2000年中期——它才真正成为一个被解决的问题，它最终依靠数值物理学和先进的计算技术解决了这个问题。

 

挑战的部分原因是在一个合并黑洞的系统中你试图工作的那个坐标系统正在改变并且实际上正在被黑洞的视界吞噬。但这也是爱因斯坦方程非线性性质的结果——它使事情变得非常复杂。在更经典的物理学中，如电磁学，麦克斯韦的线性方程可以帮助我们很容易地计算出，例如，一个电子是如何放射出能量的。但是如果把能量的辐射变成非线性的性质，方程就很难解了。

 

最重要的是，理论和计算都预测一个双黑洞系统将会螺旋上升，通过波长越来越短(频率越来越高)的引力波将动量辐射出去。随着最后一个高频、高振幅的“啁啾”，这些黑洞可以融合在一个高度扭曲的视界内，这个视界会迅速“下降”到一个更稳定的状态——再次通过引力波辐射能量。这正是A-LIGO这样的实验能够寻找到的一组信号。

 

根据碰撞的几何形状和黑洞的自旋，原来两个黑洞总质量的一小部分将以引力波能量的形式消失。所以你可以从两个质量为100倍太阳质量的洞开始， ，最后得到一个质量为95倍太阳质量的洞。这听起来可能不那么令人印象深刻，但我们谈论的是太阳的质量——几1030公斤的质量转化为引力辐射，并在很短的时间内消失在宇宙中。换句话说，这些黑洞合并可能是宇宙中最明亮的物体之一——除了它们的光度不是电磁辐射，而是引力辐射。

 

在一个正在合并的黑洞系统中还有另外一个小技巧。如果黑洞是不对称的(例如质量不同)，就会发生非常奇怪的事情。当黑洞融合时，它们会产生反冲，并能发射到整个宇宙。另一种看待这个问题的方法是说系统的质心——质量之间的“平衡点”——在孔洞向内螺旋运动时，沿着一条向外的螺旋路径运动。最后，整个系统——“新”黑洞——正在移动，或朝某个方向后退。

 

研究人员发现，如果加上黑洞的旋转，杏耀网址反冲速度可能是巨大的——达到每秒4000公里的水平。这足以将新形成的黑洞推出任何已知星系，轻易地超过逃逸速度。

 

那么，宇宙中是否散布着高速黑洞合并产物呢?不一定，最终的反冲速度在很大程度上取决于两个孔的自旋是如何排列的，以及两个孔的质量差异——而且可能小得多。但事实是我们还不知道所有这些的全部，这就是为什么探测引力波是如此令人兴奋的原因。