引力波能应用在哪里？

在可预见的未来，引力波应用仍然是天文观测。由于引力波的产生需要很极端的条件，人类活动无法产生实用的引力波。引力波天文学是继电磁波，中微子之后的一扇全新的窗户，也是天文观测的最后一块空白。引力波的特点使它可以提供其它手段无法获得的信息。引力波是机械运动产生的波，它反映的是质量分布的变化；由于万有引力是所有相互作用最弱的，这一方面导致引力波极端难以产生和探测，另一方面也赋予了它最强的穿透力，甚至强过中微子。这些特点使它可以用于以下场合：黑洞合并 黑洞合并是重要的天文现象，也是公认的最强的引力波源，特别是星系合并带来的核心巨型黑洞的合并。理想状态下黑洞只是一个强引力源，因此黑洞的合并只会辐射引力波。实际中由于黑洞会吸积星际物质产生电磁辐射，我们可以通过电磁波（主要是X射线）间接观测黑洞合并的事件，但这种手段提供的信息很有限（只能告诉我们有两个黑洞合并了，不能告诉我们它们怎么合并）。这几年随着计算相对论（Numerical Relativity）的发展，人类对黑洞合并可以进行比较准确的模拟，并预言了一些现象，比如引力辐射的能量，黑洞角动量的进动，以及Black hole recoil（不会翻译，大概是两个黑洞合并通过辐射引力波获得极高的反冲速度，达到每秒5000千米）。如果能对引力波的波形进行分析，我们可以验证这些预测，进而验证广义相对论，同时还能对星系的演化有更深的认识。