《三体》和《星际穿越》里的引力波大揭密

其中最显著的是成双成对的白矮星或黑洞的旋转，这种双星系统通过发射引力波而逐渐损失其能量。

1974年著名的Hulse-Taylor脉冲星的发现验证了此结果，此脉冲星的存在间接证明了引力波的存在，因其能量按着广义相对论所预测的速率衰减（尽管引力波本身仍未观察到）。

只是研究人员一直在不断寻找更难以捉摸的、自宇宙诞生后不久产生的引力波，即原初（primordial，宇宙学中一般译为“原初”，特指“宇宙学暴涨”，即宇宙极早期经历的急剧加速膨胀过程这一时期）引力波，因为这是138亿年前创造宇宙的大爆炸中产生的痕迹。

3、BICEP2能否观测到引力波

BICEP2的目标之一是尝试探测到原初引力波在宇宙微波背景辐射（CMB）中的印记。

宇宙微波背景辐射（CMB）是宇宙发出的第一缕光，在大爆炸之后（那时候整个宇宙还是一片漆黑）宇宙越来越大，温度迅速降低，直到温度足够低（大爆炸大约38万年以后）宇宙的基本粒子才发出了第一道光（人类这才有可能看到宇宙38万岁时的“宝宝”照），而这时距离第一颗星星诞生还有很长一段时间。

▲普朗克卫星观测到的宇宙微波背景

当光波沿着某一特定方向振动时，科学家们称其为偏振。如果引力波出现在宇宙微波背景辐射诞生时，将带来一个独特的漩涡状，出现光偏振中的卷曲，即称之为“B模”偏振。因此，“B模”偏振是引力波的间接证据（这一点很重要）。

类似BICEP2的实验并不能直接地观测出引力波，而只能观测引力波留下的“足迹”。其实，科学家们甚至连识别这些“足迹”都非常困难。

“B模”偏振通常情况下隐藏在大量粉尘放射的强大信号下，或者被混淆了多种不同类型偏振模式的引力透镜效应所掩盖。如何去除这些以及其他污染物的影响是一项非常复杂的任务，并且常常需要依赖于其他实验的结果。

如果在宇宙微波背景辐射上看到了“B模”偏振分布，毫无疑问就是原初引力波（即在暴涨期间产生的引力波）的证据。