Isaac Newton出版了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，全面介紹了引力。這為天文學(xué)家提供了一個(gè)準(zhǔn)確的工具箱，用于預(yù)測(cè)行星的運(yùn)動(dòng)。但它并非沒(méi)有問(wèn)題，例如計(jì)算水星行星的精確軌道。
由于來(lái)自其他行星的引力拖曳，所有行星的軌道都進(jìn)動(dòng) - 每次旋轉(zhuǎn)時(shí)軌道的最近點(diǎn)略微移動(dòng)。
水星軌道的問(wèn)題在于角動(dòng)量與牛頓理論預(yù)測(cè)的不相符。這只是一個(gè)小小的差異，但足以讓天文學(xué)家知道它在那里！
為了解釋水星奇怪的行為，法國(guó)天文學(xué)家勒維烈，提出了一個(gè)預(yù)言水星軌道內(nèi)還有一個(gè)最靠近太陽(yáng)的未知行星。，它靠近太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)。
阿爾伯特·愛因斯坦用他的狹義相對(duì)論震撼了物理學(xué)。然后他開始將重力引入他的方程式，這導(dǎo)致了他的下一個(gè)突破。
1907年：愛因斯坦預(yù)測(cè)引力紅移
我們現(xiàn)在所謂的引力紅移是愛因斯坦首先從廣義相對(duì)論的發(fā)展中提出的。
愛因斯坦預(yù)測(cè)，來(lái)自強(qiáng)引力場(chǎng)中原子的光的波長(zhǎng)會(huì)隨著它從重力中逃逸而變長(zhǎng)。較長(zhǎng)的波長(zhǎng)將光子移動(dòng)到電磁波譜的紅端
阿爾伯特·愛因斯坦發(fā)表了廣義相對(duì)論。第一個(gè)巨大的成功是它對(duì)水星軌道的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，包括它以前不可思議的進(jìn)動(dòng)。
該理論還預(yù)測(cè)了黑洞和引力波的存在，盡管愛因斯坦本人經(jīng)常難以理解它們。
1917年，愛因斯坦發(fā)表了一篇關(guān)于輻射量子理論的論文，指出受輻射是可能的。
愛因斯坦提出，一個(gè)被激發(fā)的原子可以通過(guò)以光子的形式釋放能量，從而回到一個(gè)較低的能量狀態(tài)，這個(gè)過(guò)程被稱為自發(fā)輻射。
在受激發(fā)射中，入射光子與受激原子相互作用，使其進(jìn)入較低的能量狀態(tài)，釋放出與入射光子處于同一相位、具有相同頻率和方向的光子。這一過(guò)程使激光得以發(fā)展(通過(guò)受激輻射的光放大)。
1918年，當(dāng)時(shí)由奧地利物理學(xué)家約瑟夫.倫澤和漢斯.塞林共同提出的，他們利用愛因斯坦的廣義相對(duì)論原理預(yù)測(cè)得出，在旋轉(zhuǎn)物體周圍可能有時(shí)空結(jié)構(gòu)扭曲現(xiàn)象發(fā)生，因此這也被稱為“倫澤—塞林效應(yīng)”
引力透鏡是指大型物體（如黑洞）周圍的光線彎曲，使我們能夠看到位于其后面的物體。在1919年5月的日全食期間，觀測(cè)到太陽(yáng)附近的恒星稍微偏離了位置。這表明由于太陽(yáng)的質(zhì)量，光線正在彎曲。
正如愛因斯坦所預(yù)測(cè)的那樣，沃爾特·西德尼·亞當(dāng)斯檢查了大質(zhì)量恒星表面發(fā)出的光并發(fā)現(xiàn)了紅移。
瑞士天文學(xué)家弗里茨·茲威基提出整個(gè)星系可以作為引力透鏡。
該理論是確鑿測(cè)試羅伯特·龐德和葛倫·勒貝卡通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)來(lái)源相對(duì)紅移在哈佛大學(xué)的杰弗遜實(shí)驗(yàn)室塔的頂部和底部。該實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確地測(cè)量了光子在頂部和底部之間傳播時(shí)的微小能量變化。
加利福尼亞休斯研究實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家西奧多·哈羅德·梅曼制造了第一臺(tái)激光器。
20世紀(jì)60年代是廣義相對(duì)論復(fù)興的開始，并且看到了由中心巨大的黑洞拉動(dòng)所驅(qū)動(dòng)的星系的發(fā)現(xiàn)。
現(xiàn)在有證據(jù)表明所有大型星系的心臟都有大量的黑洞，并且在恒星之間漫游著較小的黑洞。
美國(guó)天體物理學(xué)家歐文·夏皮羅提出，如果廣義相對(duì)論是有效的，那么當(dāng)太陽(yáng)系在太陽(yáng)系周圍反彈時(shí)，無(wú)線電波會(huì)因太陽(yáng)的引力而減慢。
通過(guò)將雷達(dá)波束從金星表面反彈并測(cè)量信號(hào)返回地球所需的時(shí)間，觀察到了1966年至1967年之間的影響。測(cè)量的延遲與愛因斯坦的理論一致。
我們現(xiàn)在在宇宙學(xué)尺度上使用時(shí)間延遲，觀察重力透鏡圖像之間的閃光和耀斑的時(shí)間差異，以測(cè)量宇宙的膨脹。
美國(guó)物理學(xué)家約瑟夫·韋伯(Joseph Weber)(有點(diǎn)叛逆)聲稱，他首次通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了引力波。
約瑟夫·泰勒和羅素·赫爾斯發(fā)現(xiàn)了一種新型脈沖星:雙星脈沖星。脈沖星軌道衰變的測(cè)量結(jié)果顯示，它們的能量損失與廣義相對(duì)論預(yù)測(cè)的能量損失相當(dāng)。他們因這一發(fā)現(xiàn)獲得了1993年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
當(dāng)觀察者Dennis Walsh，Bob Carswell和Ray Weymann看到兩個(gè)相同的準(zhǔn)恒星物體或“類星體” 時(shí)，發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)河外引力透鏡。原來(lái)是一個(gè)類星體出現(xiàn)在兩個(gè)獨(dú)立的圖像中。
自20世紀(jì)80年代以來(lái)，引力透鏡已成為宇宙中質(zhì)量分布的有力探測(cè)器。
美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)資助建設(shè)激光干涉儀引力波觀測(cè)臺(tái)（LIGO）。
來(lái)自Joseph Weber（再次）的直接探測(cè)的誤報(bào)警，聲稱來(lái)自超新星SN 1987A的信號(hào)使用他的扭桿實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)由大型鋁條組成，當(dāng)大型引力波通過(guò)它時(shí)振動(dòng)。
這花了很長(zhǎng)時(shí)間，但LIGO的建造終于在華盛頓的漢福德和路易斯安那州的利文斯頓開始了。
2002年8月，LIGO開始尋找引力波的證據(jù)。
NASA發(fā)射重力探測(cè)器B來(lái)測(cè)量地球附近的時(shí)空曲率。由于潛在的時(shí)空，探頭包含隨時(shí)間略微旋轉(zhuǎn)的陀螺儀。旋轉(zhuǎn)物體周圍的效果更強(qiáng)，“旋轉(zhuǎn)”時(shí)空周圍。
重力探測(cè)器B中的陀螺儀旋轉(zhuǎn)了與愛因斯坦廣義相對(duì)論相一致的量。
經(jīng)過(guò)五次搜索后，LIGO的第一階段結(jié)束時(shí)沒(méi)有檢測(cè)到引力波。然后傳感器進(jìn)行臨時(shí)改裝以提高靈敏度，稱為增強(qiáng)型LIGO。
一個(gè)名為Enhanced LIGO的升級(jí)版本開始尋找引力波。
增強(qiáng)型LIGO無(wú)法檢測(cè)到引力波。一項(xiàng)名為Advanced LIGO的重大升級(jí)開始了。
新的Advanced LIGO已經(jīng)完成安裝和測(cè)試，幾乎準(zhǔn)備開始新的搜索。
BICEP2實(shí)驗(yàn)在觀察宇宙微波背景時(shí)聲稱了早期宇宙中引力波的間接特征。但看起來(lái)這就是我們自己的銀河系中的灰塵，它們會(huì)欺騙信號(hào)。
高級(jí)LIGO開始尋找引力波，其靈敏度是原LIGO的四倍。9月，它檢測(cè)到一個(gè)看起來(lái)很可能來(lái)自兩個(gè)黑洞之間碰撞的信號(hào)。
經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢查，Advanced LIGO團(tuán)隊(duì)宣布了引力波的探測(cè)。
總結(jié)：一個(gè)理論到發(fā)現(xiàn)時(shí)間用了329年！
聯(lián)系客服
