什么是时空呢？它是一个坐标系，一种概念网格。这是衡量宇宙尺度的一种方式，除了上，下，左，右，前和后，我们也有时间--未来和过去。爱因斯坦提出的最具革命性的想法是，当空间和时间不可分割地联系在一起时，物理学才是有意义的，我们通过一个的方式改变了我们通过另一个的方式。而引力，任何有物质或能量的物质都会改变。
最极端的例子是黑洞。接近一个黑洞，除了被强大的引力场所撕裂的肢体外，你不会注意到很多变化。但是相对于保持安全距离的人来说，你的手表指针、心率、思维过程以及你生活的其他方面，都会放慢到停滞状态。
当你穿越事件视界，你将作为一个慢慢衰落、变暗的形象出现在宇宙的其他部分。如果你看你身后的宇宙，你会看到它在快速向前旋转，在没有你的情况下走向未来。剩下的旅程，进入深渊中心的奇点，将独自一人看到这样的景象。
虽然黑洞的内部我们可能无法进入，但黑洞的存在是确定的事实。大多数时候，当他们把附近的物质拉向自己时，我们可以观察到他们，产生被称为吸积盘的气体炙热漩涡。有时候，我们还可以通过恒星周围的轨道间接地看到它们。在某些情况下，它们的引力和旋转的吸积盘可以使磁场发生扭曲，产生大量的粒子喷射，从星系中心延伸数光年。
然而，截至去年，有一种新的方法来观察黑洞：通过它们如何改变时空本身。
任何引力体都可以说是在时空中产生的“凹陷”，是一个网格向内弯曲的区域。当大规模物体通过宇宙加速时，这种凹陷也会移动，并在其周围的空间中产生干扰。当两个黑洞相互轨道相撞时，它们在太空中形成的涟漪会辐射到整个宇宙，伸展和压缩其路径中的一切。
这些涟漪被称为引力波。去年，科学家们首次使用激光干涉仪引力波观测台（LIGO）探测到它们。LIGO通过四公里长的真空管来回激活来测量精心悬挂的镜子之间的距离。当引力波通过时，激光会有非常微小地相位差。当距离变化仅为质子宽度的千分之一时，LIGO也可以检测到。
LIGO的专长是黑洞的碰撞。当两个黑洞轨道距离太近时，他们开始向内旋转，直到它们的视界接触，然后它们合并成为一体。最后一个黑洞的质量等于两个黑洞的质量之和，再减去在最后时刻被完全转换成引力波的质量。这一瞬间的引力辐射的能量，能比整个可见宇宙中的每一颗恒星的合成光总和的能量还多。引力波可以在宇宙中传播数十亿年，但仍然有足够的能量来移动LIGO的镜子，让我们感受到黑洞碰撞的震动。
到目前为止，LIGO已经发现了三个黑洞螺旋事件。就黑洞和引力波的基本物理学而言，所有的事件都与爱因斯坦广义相对论的预言完全一致，这是100多年前的引力理论。但不是一切都像物理学家所期望的那样。我们看到的涟漪是由比我们想象的更大的黑洞产生的。
产生一个黑洞很容易。拿一颗巨大的星星（至少比我们的太阳大几倍），等待几百万年后崩溃，这通常是以相当混乱的方式发生的。在星尘消失后，会留下一个不错的“恒星质量”的黑洞，它的重量将是太阳质量的几倍到十倍。我们看到了银河系中恒星质量黑洞的证据，因为它们有一个坏习惯，就是撕裂其他碰巧围绕它们运行的恒星。如果黑洞在彼此的二元轨道和附近碰撞，LIGO主要是为了看到这样的黑洞。
那里还有很多更大的黑洞，它们的质量是太阳的数百万倍，在星系的中心。它们似乎是通过从周围环境中吸入大量的气体和灰尘来增长的，尽管它们的形成过程仍然不清楚。这些超大质量黑洞也应该有时会发生碰撞，但这些碰撞的引力波的频率太低，无法被LIGO检测到。
我们一直认为中等质量范围的黑洞可能存在，但是很难在观察中找到证据。有几个可能的解释。有些与黑洞形成的理论有关，有些黑洞在不同的环境中合并的速度很快，还有一些与选择效应有关：事实上，大黑洞的合并使得时空中的“斑点”更大，因此更容易LIGO发现。这些中等规模的黑洞正在帮助我们更好地了解黑洞的形成和发展。
LIGO将继续搜索，随着时间的推移，新的探测器将上线，这将为我们提供更多的数据，并帮助我们确定每个信号来自哪个方向。这意味着我们可能能看到由事件或星系所产生的爆发的光线，这将使我们更清楚地知道它们是如何发生的。但即使只有几个被检测，这意味着一个新时代的天文学已经开始了。
引力波天文学，从这个方向，我们不以光或粒子来观察宇宙，而是通过拾取时空本身的振动，是我们宇宙观的真正革命。当我们继续进入未知世界时，我们只能猜测它可能告诉我们什么。
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