什么是引力波？引力波是时空的涟漪，是时空本身的振荡。这要从爱因斯坦的广义相对论谈起，它是一个关于引力的理论，认为质能引起时空的弯曲并影响物质的运动。也就是说，质能与时空相互作用，在弯曲时空中，物体将沿着曲线运动以保持运动时间最短。比如，在席梦思床垫上放一个铅球，把床垫视为时空，铅球视为质能体。铅球放上去后，周围的床垫弯曲了，如果使一个石子沿床垫在铅球附近滚过去，在这个弯曲的时空中，石子仍然沿着短程线走，但在远处的人看来，石子将走一条曲线而不是直线。因此广义相对论认为，引力实际上是空间弯曲的结果。铅球在床上振动会引起整个床垫的振动。同样地，质能的振动也会引起时空的振动并在宇宙中传播，这就是通常说的引力波。
由于引力波携带的能量非常小，物质对引力波的吸收效率又很低，一般物体产生的引力波，不可能在实验室重被直接探测到。比如，地球与太阳相互转动产生的引力波的全部功率仅仅约200瓦。设想一下，这么小的功率散发到太阳-地球系统这么大的空间中是什么效果？
我们的宇宙几乎在大爆炸之后立刻就有了引力波，而电磁波则是大爆炸后30万年才有。因此我们要直接测到大爆炸后30万年前的信息，通过测量引力波获得信息就是一种有效的方法。同时，恒星、星系、乃至宇宙自身到底是如何演化的？演化如何得到宇宙最古老的信息？星际间的通讯怎么解决？是否存在额外的维度？时间是否有起点？暗物质暗能量是什么？如果我们能够探测到引力波，上面这些问题，都有望得到答案。
既然连太阳系产生的引力波都难以探测，科学家们便把目光转向浩渺的宇宙。宇宙中存在质量巨大的星体或星系，如中子星、新星爆发、黑洞碰撞等事件产生的强大引力波，使得探测成为可能。
美国花费巨资升级的LIGO （Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory）是目前最先进的观测引力波的仪器，它的基本原理是使用激光干涉仪。从一点发射出两束垂直的激光，利用测量两条激光光束的相位差来探测引力波。每束光在传播距离4000米后返回，其来回过程中若受到引力波影响，行程所用时间将发生改变而影响到两束光的相对相位。如果没有探测到引力波，结果将是几个圆形图案；如果探测到引力波，结果将是几个椭圆。干涉臂的长度L越长，测量便越精确。
根据报道，今年一月探测到引力波的波源是处于遥远宇宙的双黑洞系统。两个黑洞的质量分别是36倍和29倍太阳质量，碰撞合并成一个62倍太阳质量的黑洞。为什么合并后是62倍而不是65倍太阳质量呢？其实正是这相当于三个太阳质量的物质释放巨大的能量到太空中，从而形成了应力波，通过遥远的距离传到我们的地球上。
因为波源是两个黑洞，因此探测到引力波也再一次确认了黑洞是宇宙空间中的真实存在。黑洞物理不仅涉及广义相对论，也与量子理论密切相关。对黑洞的深入研究，也许能促成量子理论与引力理论的统一，对基础物理学的研究意义将十分重大，有着里程碑的作用。