引言
引力波是一种时空扰动，是由大质量物体的加速运动引起的。爱因斯坦在 1916 年预言了引力波的存在，但直到 2015 年才被间接观测到。本文将介绍张朝阳博士在《张朝阳的物理课》中对引力波存在的证明，以及引力波的具体形式和观测方法。
广义相对论的基本框架
广义相对论认为物质的存在导致时空弯曲。对于在弯曲时空中运动的粒子，不再需要用引力来解释它们的运动，而是认为它们沿着该时空中最短的路径化对应于时空弯曲在传播方向的交替拉伸和压缩，而叉号极化对应于时空弯曲在传播方向的交替扭曲。
引力波的可观测效应
引力波导致时空发生微小的扰动，这种扰动可以通过测试粒子的运动来观测。
测地偏离方程描述了在弯曲时空中测试粒子的运动轨迹。我们可以计算出引力波导致的测地偏离量，并据此推断引力波的存在。
引力波的观测
目前，人们主要通过激光干涉仪来观测引力波。激光干涉仪利用激光在两条垂直臂中来回反射，当有引力波通过时，两条臂的长度会发生微小的变化，从而产生干涉条纹的变化。这种变化可以用非常灵敏的仪器探测到。
结语
张朝阳博士在《张朝阳的物理课》中求解了引力波方程，推导出了引力波的具体形式，并介绍了引力波导致的可观测效应。引力波的发现对天文学产生了革命性的影响，为我们提供了探索宇宙的新窗口。
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