愛因斯坦與重力波

在科學家曾經建構過的理論模型中，要論最強大和影響力最深的，愛因斯坦的廣義相對論一定名列其中。在熟悉廣義相對論的圈子裡，通常會以GR來簡稱它。發表於1916 年的廣義相對論，提出了數學架構來描述在重力的影響下，宇宙中的物體會如何運動。

每隔幾年，就會有實驗科學家設計更精確的實驗來檢驗廣義相對論，實驗結果卻反而常常會拓展廣義相對論的適用範圍。愛因斯坦的這種精采知識本質，最佳現代範例出現在2016年，當時特別設計用來偵測重力波的觀測設施，真的偵測到了重力波。這些由愛因斯坦預言的波，是以光速傳播的時空結構漣漪，源頭則是黑洞互撞合併後，產生的劇烈重力擾動。

更重要的是，觀測與預言完全吻合；偵測到的第一例重力波，是由13億光年外的兩顆黑洞互撞產生的，而在那時，地球上還只有單細胞生物。重力漣漪往空間的四面八方傳播時，地球要再過8億年，才會演化出型態複雜的生命，包括有花植物、恐龍、飛禽和脊椎動物分支之一的哺乳類。

其中隸屬於哺乳動物的靈長類，更發展出了大腦額葉，以及和它相匹配的複雜思維能力。靈長類的一個分支後來發生基因突變，發展出語言能力，這個稱為智人的族群，更在最近的1萬年之中，發展出農業、文明、哲學、藝術和科學。最後，二十世紀的一位科學家全憑個人智慧，發明了相對論並預言了重力波的存在。之後經歷了百年，能夠偵測這種波的科技，才終於在這些重力傳達到的數天前發展出來，在這些傳播了13億年的波通過地球時，成功予以偵測。

沒錯，愛因斯坦真的很猛。

【書籍資訊】

《宇宙必修課：給大忙人的天文物理學攻略》

數位編輯：林文珠、吳柏菁