相对论
引力波
研究绕质心旋转的两个质量所产生的传播时空涟漪——引力波频率为轨道频率的两倍 。调节波振幅与时间速度以观察涟漪环。
器材
- 三维网格上绕质心旋转的两个虚拟质量
- 波振幅滑块（源参数）
- 时间速度滑块与暂停按钮
- 源参数读数；可拖拽旋转画布
实验步骤
识别波源
让动画运行：两个质量绕共同质心转动使四极矩变化，涟漪环在轨道平面内扩散。拖动画布斜视——只有非球对称的加速质量分布才会产生涟漪。
验证 $f_{GW}=2f_{orb}$
先暂停再放慢时间速度：数系统恰好转动一圈期间发出的涟漪环数——每半个轨道周期出现一个波峰，故 ；若 Hz，则 m。
改变振幅并得出结论
扫动振幅滑块并读取“源参数”：加速质量越大，涟漪越深。注意真实情形 h ~ ，探测器须测量比质子还小的应变——这正是 LIGO 采用4公里臂长迈克耳孙干涉仪的原因。
模拟
实验历史
爱因斯坦1916年通过场方程线性化导出引力波，1918年修正了辐射公式。它们长期被怀疑只是坐标效应，直到20世纪50年代费利克斯·皮拉尼与赫尔曼·邦迪关于时空“黏性”的工作确立了其物理实在性。
约瑟夫·韦伯在20世纪60年代建造了最早的共振棒，但结果无法复现。首个确凿证据是间接的：赫尔斯–泰勒双脉冲星（1974年）恰好按四极公式损失能量。LIGO 于预言整整一个世纪后的2015年9月14日直接记录到第一个引力波 GW150914。