早期天文学先驱使用的望远镜都依赖于从遥远的太空到达地球的可见光。但望远镜也可以用其他方式观察。在过去的几年里，利用引力波观测太空深处，天文学又向前迈出了更大的一步，开启了一个新时代。激光干涉引力波天文台(LIGO)捕捉到黑洞等大质量物体在空间结构中产生的涟漪，使我们能够以一种全新的方式研究事物。谢菲尔德大学的埃德·道(Ed Daw)是引力波和暗物质的教授，他和克里斯·史密斯(Chris Smith)谈论了这个沉重的话题……
这是一件很难解释的事情，所以我要打个比方;因为我来自谢菲尔德，所以这个比喻和斯诺克有关。因为你知道，我们每年在克鲁斯堡都有大型的斯诺克比赛。当你看一场斯诺克比赛时，你看到的是球在一张绿色的平桌子上滚来滚去，桌子下面是石板，对吗?从斯诺克游戏中我们可以看出球的运动并不会影响球桌。事实上，桌子被设计成一个非常被动的物体。事实证明，这有点像经典的，传统的，人们对空间和时间的思考。人们认为空间和时间是一个剧场，物体在其中发挥它们的作用。
然而，爱因斯坦表明，事实上，现实世界的行为更像是斯诺克桌，而不是由上面有毛毡的石板制成，实际上是由弹性橡胶制成的。现在你想想，如果你在一块橡皮板上玩斯诺克游戏情况就会大不相同;举个例子，如果我把一个球放在桌子上，放在我的弹性橡胶桌子上，它会导致桌子变形。所以背景时空同样会受到物质存在的干扰，这些物质的形式是恒星，甚至是你提到的黑洞等更奇特的物体。引力波是物体更复杂运动的结果。回到斯诺克桌上，想象你有两个斯诺克球绕着对方旋转。现在我知道真正的斯诺克球不会发生这种情况，但是我们在斯诺克中没有重力……
克里斯-那要看谁在玩了!
艾德——……我们稍微扩展一下，好吗?那么当斯诺克球互相旋转时，它们会对橡胶桌造成什么影响呢?他们会在上面掀起波澜。这些波是引力波的类比，是引力波的直接类比，这些是我们已经学会用LIGO来探测的东西。
Chris -那么，Ed，如果我可以问的话:我通过观察球的去向来判断一场斯诺克比赛。在斯诺克比赛中，你是如何探测重力的?你怎么知道黑洞要去哪里?
艾德:首先要做的就是探测到引力波。因为它们非常非常小……我说过它是一块橡胶，但实际上时空比橡胶要坚硬得多，所以你要寻找的运动是非常微小和微妙的。简而言之，探测器由两个普通的钟摆组成实际上不止两个，让我们假设它是两个一端有质量，间隔一定距离。当引力波通过时，两个钟摆都开始摆动;但事实证明它们以这样一种方式摆动它们之间的距离振荡。通过使用激光探测器，你可以探测到两个悬浮物体之间距离的变化。
克里斯-我们想要发现的差异有多大?
艾德:如果你有两个这样的钟摆，它们之间相隔一公里，它们之间的距离变化小于质子直径的千分之一。
克里斯:你到底是怎么发现的?
Ed -通过使用非常非常复杂，高度控制的激光计量方法。基本上就是建立谐振腔。实际的质量并不是普通的钟摆，它们是由反射红外光的镜子组成的，然后你用两个镜子做一个谐振器在镜子之间建立激光强度;当它们开始振荡时，就会导致镜子之间的光也开始振荡，你可以利用谐振器的特性放大微小运动的影响。
克里斯:艾德，这能告诉我们什么，是我们用哈勃太空望远镜学不到的?
艾德:嗯，事实证明，就像地球上的许多物体实际上不允许太多的光一样，宇宙中可能有很多物体也不发射太多的光，也不发射任何其他类型的电磁波。因此，用普通望远镜或其他电磁波传感器，这些物体实际上是看不见的。我们可能会认为,可能有很多的宇宙中黑洞之前我们的引力波探测器,但整个类的对象,例如,黑洞,原来是完全看不见我们所有的电磁检测器,它现在已经揭示了黑洞碰撞时会发生什么,这是他们发出引力波在短时间内拿起的重力波在LIGO干涉仪和处女座。
克里斯:这些引力波在宇宙中传播多远，我们才能探测到它们?
埃德:我们最近探测到的，最近的一次探测是在去年5月，也就是2019年5月，距离我们170亿光年。源头在那么远的地方。所以这些物体离我们有多远，真是太棒了。
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