激光干涉仪引力波探测器交互可视化：观察双黑洞合并产生的时空涟漪如何拉伸和压缩探测器臂，产生干涉信号
引力波是加速大质量物体产生的时空涟漪，由爱因斯坦广义相对论在1916年预言。最强来源是致密双星合并（黑洞或中子星）。两个黑洞螺旋靠近时发出以光速传播的引力波。波有两种偏振模式：h+（加号）拉伸一个轴同时压缩垂直轴，然后反转；h×（叉号）旋转45°做同样的事。天文源的应变 h = ΔL/L 通常约为 10⁻²¹。2015年9月14日，LIGO探测到首个引力波信号（GW150914），来自约13亿光年外的两个黑洞（约36和29太阳质量）合并，在爱因斯坦预言整整100年后证实了这一预测。
LIGO使用4公里臂的迈克耳孙激光干涉仪。激光束在分束器处分开：一半沿X臂传播，一半沿Y臂。每束光经镜面反射后返回。无引力波时，破坏性干涉在光电探测器处产生暗纹。引力波通过时，拉伸一臂同时压缩另一臂。对应变h，差分臂长变化为 ΔL = h×L。L=4km、h~10⁻²¹时，ΔL~4×10⁻¹⁸m——约为质子直径的千分之一！法布里-珀罗腔将有效臂长增至约1200km。功率循环和信号循环镜进一步增强探测。在这个教学模型里，下方曲线显示的是带附加噪声的解调读出以及一个简单的平滑结果，而不是完整的匹配滤波搜索链路。
多信使天文学：GW170817（双中子星合并）在引力波和电磁波（伽马射线、光学、X射线）中同时探测到，确认中子星合并是重元素（金、铂）通过r过程核合成的来源。黑洞物理：LIGO确认了恒星质量双黑洞的存在，测量了质量、自旋和合并率。广义相对论检验：引力波观测与GR预测一致，约束了替代理论。宇宙学：引力波「标准铃声」提供哈勃常数的独立测量。未来探测器：LISA（空间，约2035年发射）将探测毫赫兹引力波。爱因斯坦望远镜和宇宙探索者将灵敏度提高10倍。2017年诺贝尔物理学奖授予Weiss、Barish和Thorne。
上方画布显示迈克耳孙干涉仪示意图：激光器、分束器、两面反射镜和光电探测器。引力波通过时观察两臂交替拉伸（红色）和压缩（蓝色）。中间画布显示时空应变 h(t)。下方画布显示带可选噪声的解调读出。开关噪声可看信号如何被埋在地震和散粒噪声中；开关滤波后信号可查看一个简单平滑后的读出轨迹。啁啾信号预设展示双星旋近——频率和幅度随物体靠近而增加。合并全貌展示完整过程：旋近、合并和铃宕。仅噪声演示无信号时探测器的输出。这里的 SNR 只是这个玩具模型里的幅度/噪声估计；真实引力波搜索会使用更复杂的匹配滤波。