人气排行榜张朝阳的物理课 宇宙的声音 探索广义相对论下的线性引力波——
引力波的存在
引力波是广义相对论的重要预言，它们是时空弯曲效应的传播，传播速度等于光速。
早在1916年，爱因斯坦就提出应该存在引力波，但直到1950年代，物理学家们才确定了引力波携带能量。在1962年，雷纳·萨克斯和约瑟夫·波多尔斯基提出了Sachs-Goldberg公式，进一步规范了描述引力波的方法。
1974年，罗素·霍尔斯和约瑟夫·泰勒发现了第一颗脉冲双星系统PSRB1913+16。通过对双星系统的长期观测，他们发现这个系统的轨道半长轴衰减与广义相对论预言的引力波耗散一致，间接证明了引力波的存在。
到了1990年代，激光干涉引力波天文台（LIGO）项目启动。2015年9月14日，LIGO成功探测到首个引力波事件GW150914，这是两个黑洞合并所产生的引力波。这一事件验证了爱因斯坦的广义相对论，开启了引力波天文学的新时代。
引力微扰的波动方程
在广义相对论的弱场情形下，爱因斯坦方程可以出现波动方程。张朝阳教授通过微扰法推导了度规的微扰所需满足的波动方程。
时空的微扰度规
在弱场情形下，时空度规可以写成
g = η + h
其中 η 是平直时空的度规，h 是微扰项。
对度规的一阶微扰满足以下波动方程：
□h - 1/2 ∂∂h = 0
其中 □ 是爱因斯坦张量。
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