广义相对论的基本框架
广义相对论表明，物质的存在导致时空弯曲。当探究粒子在弯曲时空中的运动时，可以放下其受到引力这样的观点，而直接地认为粒子需要在这弯曲的时空中走出一条最短的线。
借助一个二阶张量即度规可以描述时空的弯曲。度规的一阶导数可以定义克氏符，进而可以描述基矢随坐标的变化。再对克氏符求一次导数并以特定方式进行组合，可以定义空间的黎曼曲率，时空是否弯曲正由黎曼曲率来决定。
这样来，黎曼曲率实际上由度力波与物质的相互作用要弱得多，因此拥有极强的穿透能力，宇宙相对于引力波来说几乎是透明的。宇宙第38万年左右被称为再复合时期，在这期间电子与原子核相互结合，形成了原子。在此之前，可见物质主要以等离子体形式的存在，而电磁波与等离子体有极强的相互作用，这个阶段的演化信息很难通过电磁波的形式留存下来。比如现在能够观察到的宇宙微波背景辐射，是38万年以后留下来的灰烬。但是要注意到，引力波可以很好地
如何观测引力波的存在
引力波是一种时空涟漪，其特征是对时空的一种压缩和扭曲。当引力波经过时，它会使空间发生周期性的伸缩和扭曲。这种伸缩和扭曲可以用以下公式来描述：
d l = h L
其中：
- d l 是由于引力波而产生的长度变化
- h 是引力波的振幅
- L 是波长
引力波的振幅非常小，通常只有10^-21量级。为了探测到这么小的信号，需要使用极其灵敏的仪器。目前，有两种主要类型的引力波探测器：
- 激光干涉仪：这些仪器使用激光束来测量空间中的长度变化。当引力波经过时，它会使激光束的长度发生微小的变化。这些变化可以通过干涉测量来检测。
- 谐振腔：这些仪器使用谐振腔来测量空间中的频率变化。当引力波经过时，它会使谐振腔的频率发生微小的变化。这些变化可以通过精密测量来检测。
目前，世界上已经建成了多个引力波探测器，包括美国的LIGO、欧洲的VIRGO和日本的KAGRA。这些探测器已经成功地探测到了多个引力波事件，包括双黑洞并合和中子星并合。
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