引言
广义相对论是爱因斯坦在1915年提出的一个具有革命性意义的物理理论。它将引力描述为时空的弯曲，并预言了引力波的存在。引力波是在空间中传播的时空扰动，由大质量物体的运动产生。
历史回顾
爱因斯坦最早在1916年提出了引力波的概念。当时对引力波的物理实性存在争议，因为广义相对论具有坐标变换不变性，这导致一些物理学家认为引力波可能只是坐标系的虚假现象。
直到20世纪50年代，随着赫尔曼·邦迪、费利克斯·皮拉尼和伊凡·罗宾逊的研究轴衰减与广义相对论预言的引力波耗散一致。这一发现间接证明了引力波的存在，两人也因此在1993年获得诺贝尔物理学奖。
1990年代，激光干涉引力波天文台（LIGO）项目启动。2015年9月14日，LIGO成功探测到首个引力波事件GW150914，这是两个质量约为36倍和29倍太阳质量的黑洞合并所产生的引力波。这一事件验证了爱因斯坦的广义相对论，开启了引力波天文学的新时代。
广义相对论中的引力微扰
在广义相对论中，描述时空曲率的度规张量可以展开为平直时空的微扰，即：
``` g_{\mu\nu} = \eta_{\mu\nu} + h_{\mu\nu} ``` 其中$\eta_{\mu\nu}$是平直时空的度规，$h_{\mu\nu}$是引力微扰。引力微扰的波动方程
爱因斯坦方程在弱场近似下可以线性化，得到引力微扰的波动方程：
``` \Box h_{\mu\nu} = -16\pi G T_{\mu\nu} ``` 其中$\Box$是达朗贝尔算子，$G$是万有引力常数，$T_{\mu\nu}$是物质和能量的应力-能量张量。这个波动方程说明，引力微扰以光速传播。它提供了引力波的理论基础，并为探测引力波提供了指导。
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