我们无法直接看到黑洞,但天文学家却能观测到从伴星上被吸到黑洞周围、绕其转动的气体和尘埃发出的光。这个物质盘的温度会变得极高,还会发出X射线,出现这样的迹象就表明里面隐藏着一个黑洞。但要发现黑洞还有另外一种截然不同的方式:黑洞的引力极为强大,会导致周围的时空发生扭曲,尤其是当两个黑洞绕对方运行时更是如此,在双黑洞互绕的情况下,它们会对周围的宇宙空间造成拖拽和拉伸,因此我们可以直接搜寻它们对空间造成的影响。
爱因斯坦于1915年发表的广义相对论曾对这种现象做出过预言,并解释了时空本身的表现。在本书中,我们将会多次提及这一理论。爱因斯坦说明了凡是具备质量的物体都会使空间变形,物体的质量越大,使空间变形的程度也就越大,就好比把太空想象成一块橡胶板,把铅球和泡沫球分别放到橡胶板上,放铅球的时候,橡胶板凹陷的幅度会更大。物体和光都是沿着空间变形后的轮廓运动的。将一个大质量的物体从空间中快速或加速推过会短暂影响空间变形的程度,并引发一种名为“引力波”的涟漪。
当两个黑洞高速绕对方运行时,就会出现这样的情况:它们使时空本身发生变形,引发了引力波。引力波是波,却并非光波,其实是空间本身的伸缩。假如有一阵引力波穿过我们的身体,我们会在一瞬间变得更瘦高,然后又变得更矮胖,像这样循环往复。这种情况既会发生在人体上,也会发生在整个地球乃至引力波经过的所有物体上。这种效应是真实存在的,不过如果只是一对遥远的黑洞产生的效应,那我们和地球在尺寸上的变化都会微乎其微。
以上内容摘自《群星的法则》