發現引力波的故事

Ben Chen

紐約時報重力波的報導，已經有人翻譯成中文了。


《纽约客》重磅长文：「发现引力波」背后最完整的内幕故事 | 机器之心
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引言：備受矚目的引力波發現研究已經在國內各大媒體得到了廣泛的的報導，但這個涉及到科學技術，歷史，科學家，甚至謬誤與運氣的豐富的故事，以及里面的戲劇性細節，這次還是第一次和大家見面。來，和我們一起，聽一聽這個有趣的故事的完整版。100年前，愛因斯坦預言了在時間空間中傳播的漣漪－引力波




1十幾億年前，距離這裡有數百萬個河外星系之外，兩個黑洞發生了碰撞。它們彼此圍繞旋轉了億萬年，好像是求愛的舞蹈，每一圈後都在加速，呼嘯著靠近對方。到了它們間距只有幾百英里的時候，它們幾乎以光速旋轉，釋放出強大的引力能量。時間和空間被扭曲，像是壺裡面煮沸的水一樣。在不到一秒鐘的分毫瞬間裡，兩個黑洞終於合併為一，它們輻射出比全宇宙的恆星輻射出還多幾百倍的能量。它們生成了一個新的黑洞，質量約62個我們的太陽一般，面積幾乎和緬因州一樣。在它（新黑洞）平靜下來的過程中，逐漸形成一個扁平的球狀，最後的幾縷顫抖的能量逃離出去。然後時間和空間再次寂靜了。

黑洞碰撞產生的引力波向四周傳播，旅途中隨著距離衰減。在地球上，恐龍崛起，演化，消亡。引力波繼續前進，大概五萬年前，引力波到達了我們的銀河系，正當智人開始取代其近親尼安德特人開始成為地球上最主要的人猿。100年前，愛因斯坦，靈長類物種中進化的最先進的人類的一員，預言了引力波的存在，激發了數十年的猜測和無果的尋找。20年前，一個巨大的探測器開始建設：the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO)。終於，在2015年的9月14號，在中午11點（中歐時間）前，引力波到達了地球。Marco Drago，一位32歲的意大利籍博士後學生，全球LIGO科學合作組織的成員，成為第一個注意到它們的人。Marco當時坐在位於德國Hannover阿爾伯特愛因斯坦研究所他自己的電腦前，遠程觀看LIGO的數據。引力波出現在他的屏幕上，就像一個被壓縮了的曲線，不過LIGO裝置著全宇宙最精緻的耳朵，可以聽到千億分之一英尺的振動，應該彷彿聽到了被天文學家稱為「蛐蛐叫」的聲音—— 一聲微弱的由低到高的呼叫。一年之後，在華府的新聞發布會上，LIGO團隊正式宣布那個信號即為歷史上第一個直接觀測到的引力波。

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（視頻說明：兩個黑洞的碰撞看上去，聽上去會是怎樣的？）

當Drago看到信號時，他驚呆了。「當時很難決定該做什麼，」他後來告訴我。他通知了一個同事，同事冷靜的通知了位於Livingston，路易斯安那州的LIGO控制中心。消息開始在上千個參與這個項目的科學家中傳播開來。在加州，David Reitze，LIGO實驗室的執行總監，剛送走了女兒去學校，來到了他的加州理工辦公室，馬上就被各種消息淹沒了。「我不記得當時具體說了什麼了，」他告訴我說。「大致的反應是，『天哪，這是個什麼東西？』」。Vicky Kalogera，西北大學的物理與天文學教授，當時開了一天的會，直到晚餐時才聽到消息。「我老公請我把餐桌佈置好，」她說，「可是我完全不理他，只顧著瀏覽一大堆古怪的電子郵件並自問，到底發生了什麼事？」Rainer Weiss，已經83歲高齡物理學家，是早在1972年LIGO項目的最初提出者，當時正在緬因州度假。他登陸到系統上，看到了信號，然後大叫道：「我的上帝啊！」，音量如此大驚的他的妻子和成年兒子跑過來看他。

合作研究人員立即開始了非常細緻繁重的兩遍，三遍，四遍的數據確認。「我們說我們做了約質​​子直徑千分之一大小的尺度的測量，向我們講述著兩個黑洞在10億年前的合併，」Reitze說道。「這可是一個非同尋常的宣布，需要非同尋常的證據支撐。」與此同時，LIGO科學家們被要求宣誓保守秘密。隨著這一發現的傳言散佈開來，從9月份末持續到最近一個星期，媒體的激動進入了尖峰狀態；也開始有關於諾貝爾獎的議論。不過所有的合作者給外界任何詢問這件事的任何人一個統一的簡單的答复——他們仍然在分析數據，還沒到發表結果的時候。Kalogera甚至連自己的丈夫都沒告訴。

2LIGO由兩個設施組成，相隔1900英里——大約坐飛機需要3個半小時，不過對於引力波只需要萬分之一秒就能到達。位於路易斯安那的探測器，位於Baton Rouge東部的濕地，周圍環繞著商業松樹林；另一個位於華盛頓州的探測器，在全美核廢料數量最多的核設施的西南部，位於沙漠灌木蒿，風滾草，和廢棄的核反應堆之間。在每一處設施，都有兩個12英尺高的互成直角的混凝土管道伸向遠方，從高空看上去像是木工的矩一樣。管道是如此之長，將近2.5英里，他們需要在尾端從地面升起近1碼，來確保管道自身的直線性，與地球表面自身的彎曲分離。



LIGO是更廣泛的找尋愛因斯坦廣義相對論難以測量的效應的工作的一部分。這一理論，簡單的說，聲稱時間和空間會在質量面前被彎曲，時空彎曲的效應就是我們日常感受的引力。當兩個黑洞彼此圍繞，它們把周圍的時空伸展和壓縮，就像孩子們在蹦床上跑來跑去，生成可以傳播到周邊的振動；這些振動就是引力波。引力波經常路過我們身邊，來自宇宙中各種源頭，但是引力是比所有其他基本自然作用中更微弱的——電磁作用，比方說，也就是束縛原子的作用——以致於我們幾乎從來感覺不到它們。愛因斯坦曾認為引力波可能永遠都不會被探測到。他甚至兩次宣布引力波不存在，然後一次再一次的修正他自己的預測。當時一個懷疑者曾經評論說引力波好像是靠著「思維的速度在傳遞」。

從理論提出開始，過了50年才有人開始建造可以檢測引力波的設備。第一個嘗試這麼做的人是一位馬里蘭大學的工程學教授，名叫Joe Weber。他把自己的設備命名為「諧振條天線」。Weber相信鋁製的圓柱體可以被當作鈴鐺，放大微弱的引力波。當引力波撞到圓柱體，圓柱體會輕微的振動，圓珠周圍的傳感器會把這種振動轉化為電信號。為了確保他測量到的不是周圍經過的卡車或者輕微地震的振動，Weber發明了一些保護措施：他將他的條懸置在真空中，他使用了兩個諧振條，位於不同的地點，一個在馬里蘭大學的校園，另一個在芝加哥附近的Argonne國家實驗室。如果兩個諧振條在微小時間間隔中產生同樣的振動，他認為就是可能是引力波造成的。

1969年6月份，Weber 宣布了他的諧振條記錄了引力波事件。物理學家和媒體都很激動，《紐約時報》這樣報導：「人類對宇宙的觀測又一新篇章被翻開了。」很快，Weber 開始報導每日都有信號記錄。不過其他的實驗室都沒有產生與他的結果類似的觀察，對他的懷疑開始擴散。到了1974年，很多人都下結論Weber的結果有錯誤。（Weber持續宣稱有新的探測結果，直到他2000年去世為止。）

Weber的故事塑造了他開擴的領域的形象，產生了一個有毒害的印象，即引力波的尋找者們，後來引用Weiss 的話，都是「說謊者，沒有謹慎態度，甚至天知道還有什麼惡習」。這個印像在2014年還得到一次強化，當在南極附近的BICEP2望遠鏡上發現了好像是大爆炸遺留的引力輻射；雖然信號是探測到一個，但是後來發現原來是宇宙塵埃，不是引力波。Weber身後也留下一批無法複製Weber生成的結果的研究人員。Weiss，因為在自己的的麻省理工本科課程中被無法解釋Weber 的工作煩惱，開始設計後來的LIGO的原型思想。「我不能理解Weber想幹什麼，」他在後來的2000年加州理工編輯的口頭歷史中回顧到，「我不認為那個想法是正確的。於是我自己開始去找答案。」



3在尋找引力波的過程中，「很多的工作是在電話中完成的」，Fred Raab，LIGO的華盛頓州設施的負責人告訴我。每個星期都有討論數據的例會，每兩個星期都有討論兩個探測器協調工作的例會，會有來自澳大利亞，印度，德國，英國還有其它地區的合作者參與。」當這些人在午夜從夢中醒來，他們通常是在夢著有關探測器的事，」Raab說道。「這反映著他們和這項工作有多親密，」他解釋說，這樣才能把這些非常複雜的由Weiss最初構思出來的設備運行好。

Weiss的探測方法和Weber有著極大的不同。他最初洞見是需要把探測系統做成L型。想像兩個人躺在地上，他們的頭挨著，身體形成90度角。當引力波通過他們時，其中一個人會被拉長，另一個人會被縮短；下一時刻，想法的情況會發生。當引力波朝著一個方向拉伸時空，一定會在另一方向壓縮時空。Weiss的設備會丈量這兩個波動的長度，在非常大的尺度上來測量，使用數英里長的鋼管道。「我不會就在我的桌子上檢測到任何東西。」Weiss 說道。

為了達到必要的測量精度，Weiss建議使用光來作為尺子。他設想在L形狀的拐彎處放置激光源。激光源會向兩個管子的尾部發射兩束激光，在各自尾部會放置一個鏡子來反射激光。光在真空中的速度是常數，所以當兩個管子都去除了空氣和其他粒子後光束應該同時在拐彎處重逢，除非引力波通過這個結構。在這種情況下，光源和鏡子間的距離會有小的變化。既然一束光現在會旅行比它孿生夥伴更短的距離，它們不再會在相位上保持一致，差距越大，表明引力波越強。這種設備需要比任何以往的物理設備敏感幾千倍，還需要細微的調試來提取一個不斷變弱的微小信號，在地球上充滿無處不在噪音的大背景下做這件事。

Weiss在1972年春天把他的設計寫了出來，作為他的實驗室的季度報告。這篇文章從未在科學期刊發表——畢竟這只是個設想，不是實際的實驗——但是據Kip Thorne，參與過《星際穿越》電影創作的著名的加州理工退休物理教授，這篇文章「是歷史上最優秀的一片論文」。Thorne記得是後來才看到Weiss這篇文章，「如果我早早讀這篇文章，我不會完全理解它。」果然，Thorne的1973年初版里程碑式的關於引力的教材中，他還在學生練習中請學生證明通過激光驗證引力波存在性的不現實性，「不過我很快就改變了自己的看法。」他後來告訴我。

Thorne 的態度改變發生在1975年，在華府的一間酒店房間裡。Weiss邀請他來與一組NASA科學家對話。那個會議的前夜，兩個人一起討論，「我不記得當時怎麼發生的，但是我們分享了一個酒店套房，」Weiss說。他們坐在一個小桌子邊，在草紙上寫滿了圖形和方程。Thorne，在摩門教家庭長大，喝著Dr Pepper；Weiss則抽著煙斗，「這個世界上沒有多少人可以像我們兩個這樣交流，因為我們都在這個問題上思考了很多年，」 Weiss回憶道。當Thorne 回到他的臥室時，天已經開始發亮了。

在麻省理工，Weiss 已經開始組裝一個小的原型，每個探測臂有五尺長。但是他在從系裡的管理者那裡爭取資助上遇到了困難，因為許多他的同事還對這個設想持有懷疑。其中一個懷疑者，一個著名的天地物理學家和相對論專家， Phillip Morrison，持有非常堅定的意見認為黑洞不存在——這一看法當時有很多同時代的人都持有，因為支持黑洞的數據太少了。既然黑洞是理論上僅有的少數可以產生可觀測到的引力波的源頭，Morrison 認為Weiss 的設備沒有可以發現的東西。Thorne 在加州理工進展更順利些：到了1981年，在加州理工已經開始建造一個探測臂有130英尺長的原型。一個蘇格蘭後裔物理學家Ronald Drever負責原型的建造，並在建造過程中不斷改進Weiss 的設計。

1990年，經過了多年的研究，報告，講演，委員會會議。Weiss，Thorne還有Drever說服了NSF（國家自然科學基金）來資助LIGO的建設。這個項目將要花費2.72億美元，比任何NSF之前和以後支持的實驗都多。「這導致了一場激烈爭鬥，」Weiss 說。「天文學家非常反對這個項目，因為他們覺得這是有史以​​來最大的金錢浪費。」許多科學家都擔心LIGO會吸走別的研究的經費。Rich Issacson，當時一個NSF的項目官員，起到了關鍵作用，幫助項目啟動。「他和NSF一直支持我們，為此冒了很大的風險。」Weiss回憶道。

「這個東西根本就不合適被建造，」Issacson後來回憶道。「當時只有幾個頭腦發熱的人到處遊說，在沒有任何信號發現的前提下，討論把真空技術，激光技術，材料科學技術，地震隔離技術還有反饋系統推倒幾個數量級高於當時技術的水平，甚至需要使用還沒有被發明出來的材料。」但是Issacson的博士論文就是關於引力輻射，他堅信LIGO的理論基礎是嚴謹的。「所以我其實是引力波領域在NSF安插的內線。」他開玩笑說。

在他們的項目申請中，LIGO團隊警告說他們最初的設計可能什麼都探測不到。不過，他們爭辯說，只有通過建造一個不完美的探測器才能學習理解如何建造一個更好的探測器。「有足夠的理由相信這個計劃不會探測到結果，」Issacson說。他說服了NSF就算第一階段檢測不到信號，在這構成中帶來的測量精度的進步也值得投資。在1994年，探測器建設正式破土動工。

4經過兩年，終於造出了歷史上最敏感的設備，而且對除了引力波外的任何其他東西都不敏感。光抽真空就需要40天。結果是造出了地球上最純淨的真空環境，只有大氣海平面濃度的萬億分之一。不過，有些干涉幾乎超出了想像力——本地陸地上的風聲，或者臨海的海風；供電系統的波動帶來的激光純度的波動；甚至鏡子中原子的不穩定；遙遠的雷電。所有這些都會被誤認為是引力波，每一個乾涉都需要被排除和控制住。拿一個LIGO子系統做例子，它可以應對微小的地質抖動，啟動減震功能，用相反的力作用在反射鏡上來抵消，保持鏡子的穩定；再舉個例子，另一個系統會檢測所有有乾擾的聲音，包括經過的汽車，飛機，甚至野外的狼嚎。

「這裡還有上萬個小的細節需要考慮，我真的指上萬個，」Weiss 說道。「每一個細節都要被完善來確保沒有任何的東西會干擾信號。」當他的同事們調試系統的內部組件時，他們需要搭建可移動的消毒室，清潔他們的工具，穿上被他們稱為「兔子裝」的全身工作服——來防止皮膚上的細胞或者粉塵粒子落到精密的光學設備上。

第一個迭代的探測器在2001年上線。下面的九年中，科學家們測量並改進設備的性能，完善他們的數據分析算法。同時，他們使用在加州理工和德國的原型來開發更好的反光鏡，激光，地震隔離技術。2010年，探測器下線，開始了為期5年，耗資2億美元的升級。系統目前隔離如此的好以至於一個部門經理在控制室隔壁發動了他的哈雷摩托，引力波頻道的科學家在自己的屏幕上什麼都不會看到。探測系統的第二次迭代，高級LIGO系統，可以最終探測比上一代大一千倍的空間區域。

一些最困難的工作發生在鏡子上。根據Reitze，這些是世界上最好的鏡子，遠遠超出任何的同類。每一面鏡子都有一尺寬，重90磅，被磨成精度到一億分之一英尺的完美的球面鏡。（一面鏡子的造價約100萬美元。）開始時，鏡子們被懸在一圈鋼線上。升級後，它們被連接在一個鐘擺系統上，來隔離地質抖動的影響。連接它們的是溶化矽纖維——基本成分就是玻璃——足夠強壯來承受鏡子的重量，但是很容易破碎。「我們出過一次事故，一個螺絲刀掉下來，刮到了矽纖維，結果整個鏡子都掉了下來。」Anamaria Effler，一個過去在那里工作過的運轉專業技術人員告訴我。纖維的優點是它的純度，根據格拉斯哥大學的Jim Hough，「當你彈一下威士忌杯子，它會發出漂亮的振動聲；溶化的矽比威士忌杯子還好，更像是撥動小提琴的琴弦」音符是如此的薄可以用LIGO的信號處理軟件把它過濾掉，又一個乾擾排除了。技術人員在檢查LIGO的光學器件LIGO的光學設備裝在四部分的擺錘上，以避免振動。機器正在加熱和拉伸支持LIGO鏡子的矽纖維。

技術人員在安裝管道擋板，以控制雜散光。LIGO漢福德控制室

準備高級LIGO的工作比想像的進展得慢，所以更新的改進的設備的投入使用時間被推遲了幾天，到2015年9月18日。Weiss被從波士頓叫來確定一個頻率干涉的源頭。「我到了那裡，被嚇壞了」他說。「這個乾涉到處都是。」他建議進行一個星期的修理來處理，但是項目的總負責人拒絕了這一延誤，不想再耽誤一天的觀測時間。「感謝上帝他們沒有讓我那麼幹，」Weiss 回憶。「我會導致讓整個系統在信號出現時下線！」

59月13號是個星期天，Effler在華盛頓州的設施和另一位同事整整忙了一天，完成一些列的最後測試工作。「我們大喊大叫，我們搖晃東西，敲打東西，引入磁鐵干擾，做了各種事情，」她回憶說。「不出所料，每件事都花費了比預期更多的時間。」終於在凌晨4點，只剩下一個測試要做——模擬附近的卡車司機踩剎車——他們終於決定收工。他們開車回家了，只留下設備靜靜的採集數據。引力波信號沒等多久就到了，在凌晨4點50分，當地時間，相差只有7微秒分別通過了兩個探測器。距離高級LIGO的正式啟動還有四天時間。

引力波被如此早的探測到引來了很多迷惑和質疑。「我告訴所有人我們直到2017年獲2018年才會探測到任何東西，」Reitze說。Janna Levin，哥倫比亞大學的天體物理教授，沒有參加LIGO合作研究，也感到非常吃驚。「當傳言開始時，我的反應是：別逗了！」她說，「他們連鎖才剛上好！」。再說這個信號實在是太完美了。「我們絕大多數人認為，當我們看到這個信號時，它將是從非常多的計算機和計算週期後中從噪音中拉出來的信號，」Weiss認為。大多數人認為這個信號是某種測試。

LIGO團隊包括一小組人員，專門製造隱藏的信號注入——虛假的引力波證據——作為對科學家工作的監督。儘管每個人都認識這個四人小組的成員，「我們都不知道什麼樣的信號，在何時，以及是否被注入，」Gabriela Gonzalez， 合作研究的發言人說。當LIGO的最早的2010年的運行中，探測器撿到了好像是很強的信號。科學家們緊張的分析了六個月，最後認為是來自河外星系Canis Major的引力波。就在他們想把發現投到科技期刊之前，他們被告知這個信號是被注入的假信號。

這一次，隱藏信號小組發誓他們和這個信號沒有任何關係。Marco Drago認為他們的否認可能是測試的一部分，不過Reitze自己，作為四人小組的成員，有另外的擔心。「我的擔憂是——你可以理解為這是我們對做出任何虛假髮現的本能畏懼——有沒有其他的人惡意的在搗亂？」他說，「會不會是其他人在我們的探測器裡偽造了一個信號，我們沒有人知曉？」Reitze，Weiss，Gonzalez還有其它幾個人考慮了誰還出於對設備和系統算法的全面了解有可能製造這個假信號。他們只找到4個人選，其中沒有一個人有任何動機去這樣做。「我們深入盤問了這些人，」Weiss 說，「結論是，他們沒有做這件事。」最後，他說，「我們接受了最經濟直接的解釋：這是一對黑洞造成的。」

LIGO合作研究機構的每一個分部門開始確認這一探測的有效性。他們檢查每一件設備是怎麼設定和校準的，每一行軟件代碼都分析，編輯了一個單子列出所有可能的環境干擾，從大氣電離層的振盪到太平洋沿岸的地震。（「當時有一個很強大的發生在非洲的閃電，」Stan Whitcomb，LIGO首席科學家告訴我。「不過後來磁場測量儀顯示它沒有足夠的干擾可以產生這個信號。」）最後，他們確認了這個探測結果滿足統計學的5西格瑪門檻，這是宣布任何物理學發現的黃金標準。換句話說，這意味著這個探測結果只有3百50萬分之一的概率是由隨機事件造成的。

9月14號的發現，現在正式命名為GW50914，已經附帶來好幾個非常重要的天體物理髮現。舉例說，它是第一個觀測證據說明雙黑洞對的存在。直到現在，這只是理論上的可能性，因為黑洞吞噬所有周圍的光，讓傳統望遠鏡無法觀測到。引力波是唯一可以逃出黑洞的壓倒性的引力場的信息。

LIGO科學家已經從這個信號中提取出令人驚訝的信息，包括源頭的黑洞的質量，軌道速度，它們邊界接觸的時刻。它們比想像的質量大很多，這個驚訝地發現，如果被以後的引一步觀測印證，將會幫助解釋各個銀河中心的神秘的超級體量黑洞是如何形成的。研究團隊還量化了黑洞的ringdown——三個能量脈沖在最終的合併後的新的更大的黑洞在球形化過程中釋放出來——也就是說黑洞在合併後把自身的不完美部分通過引力波輻射出來。

這次檢測還證實了愛因斯坦關於這個物理宇宙的另一個特性的想法。儘管他的理論主要是關於引力，以前理論主要是在我們自己的太陽系進行檢驗，在這裡引力的主導效應比較弱。「你僅在你爬樓梯的時候才會想起地球的引力，」Weiss 說，「但是，對於物理學來說，引力的效應相比之下只是個小角色，非常微弱，沒有什麼影響。「在黑洞附近就不同了，引力在那裡是宇宙中最強的作用力，可以把原子撕碎。這些愛因斯坦在1916曾預言過，LIGO的實驗結果顯示愛因斯坦的方程和實際觀測幾乎是完美的一致。「他究竟怎麼能知道這點？」Weiss 問道。「我多麼希望在那個早晨可以把數據拿給他看，看看他臉上的反應。」

自從9月14號的發現，LIGO繼續觀察到可以作為引力波候選的信號，儘管這些信號沒有第一個信號那樣具有戲劇性。「我們一開始這樣折騰都是因為開始這個大信號，」Weiss 說道。「不過，我們非常高興還有別的，強度小一些的信號，說明我們最開始的發現不是單一的，瘋狂的，神經質的事件。」

6幾乎所有科學家得到的關於宇宙的知識都是來自電磁光譜類實驗。400年前，伽利略用他自製的望遠鏡開始探索可見光的世界。從那時開始，天文學家們把觀測設備的能力不斷提升。他們學會了觀測無線電波段和微博波段，紅外波段和紫外波段，X射線，伽馬射線，揭示了船底座星雲中恆星的誕生，土星第八個衛星上面噴泉的噴射，找到了銀河系的中心位置，探測到了類似地球的行星的位置。但是95%的宇宙是無法用傳統的天文學手段觀測到的。引力波可能還無法探測了解所謂的佔據了大部分不可見宇宙的暗能量，但是它們可以幫助我們用前所未有的方式去巡查時空。「這是一種全新的望遠鏡技術，」Reitze說道。「意味著我們有了一個新的天文學領域要去探索。」如果我們過去見證到的是一個無聲電影，Levin說，引力波現在把我們的宇宙轉變成了一個有聲屏幕。

碰巧的是，LIGO可以檢測到的引力波波段的頻率落在了人類可以聽得到的頻段，在35～250赫茲之間。當這個「唧唧叫」到達地球的時候，已經變的很輕很輕，LIGO只能夠採集到不到十分之二秒的黑洞數十億年前的合併，不過通過一些簡單的聲音處理，這個事件聽上去像一個滑音。「用你的手指背面的指甲尖，在鋼琴鍵盤上從最低音A滑動到中音C，你就可以聽到這個信號。」

不同的天體會發出它們自己特有的引力波，意味著LIGO和它後面的系統將會聽到一個宇宙交響樂。「雙中子星聽上去像短笛，」 Reitze說。隔離的旋轉的脈衝星，他說，可能會發出一個單音調的「叮」，像三腳鐵的聲音，黑洞則是樂隊中的弦樂，從雙低音向上，取決於他們的質量。LIGO，他說，將只能聽到小提琴和中提琴；由超級巨型黑洞發出的引力波，比如位於銀河系中心的黑洞，需要等待未來擁有不同敏感度的探測器。

好幾個這樣的探測器已經在籌備中了，有些已經開始建設了，包括愛因斯坦望遠鏡，一個歐洲的項目，它的地下的探測臂將比LIGO兩倍還要長，還有一個基於太空的三個設備組成的集群，叫做eLISA。(歐洲航天局，在NASA的協助下，已經在12月份發射了實驗衛星，驗證LISA的新技術。）其他的探測器已經開始運轉，包括前面提到的BICEP2望遠鏡，雖然它最初發現的事假信號，仍然可能發現宇宙早期的引力波的迴聲。Reitze 的希望是，LIGO的發現將會鼓勵更多的對這一領域的投資。

高級LIGO的首批觀測任務到了1月12號就結束了。Effler和其他的任務團隊成員已經開始了又一輪的改善升級。探測器已經要接近它最大的設計精度了；兩到三年內，它可能會每天都記錄引力波事件，在這過程中採集更多的數據。下半年夏天末尾時系統會再次上線，傾聽更多的來自天外的我們還未想像到的音樂。「我們在開啟一個面向宇宙的新窗戶，這個窗戶和以往所有的窗戶都非常不同，我們對什麼東西會通過這個窗戶進來也很無知，」 Thorne說道，「一定會有更大的驚喜等待著我們。」