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美国科学家11日宣布，他们去年9月首次探测到引力波。这一发现印证了物理学大师爱因斯坦100年前的预言。宣布这一发现的，是激光干涉引力波天文台（LIGO）的负责人。 这个机构诞生于上世纪90年代，进行引力波观测已经有近30年。那么观测到的引力波数据的量应该很大，科学家如何对这些数据进行分析？有没有用到Python编程语言？ 答案是肯定的。笔者在Github上发现了一个专门用于分析引力波数据的Python包：GWPY[1]。据维护者介绍，GWPY的代码来自LIGO和另一个名叫Virgo的机构，维护者将这两个机构科学家的Python代码整理，最终的产品就是GWPY这个用户友好的Python包。 在具体介绍GWPY之前，先给和笔者一样的小白简单科普一下引力波和LIGO的相关知识。 什么是引力波？ This 3-D visualization shows the gravitational waves produced by two orbiting black holes. (Credit: NASA) 上图是两个黑洞所产生的引力波的3-D模拟图（NASA）。 首先，什么是引力波？在物理学上，引力波是爱因斯坦广义相对论所预言的一种以光速传播的时空波动，如同石头丢进水里产生的波纹一样，引力波被视为宇宙中的“时空涟漪”。通常引力波的产生非常困难，地球围绕太阳以每秒30千米的速度前进，发出的引力波功率仅为200瓦，还不如家用电饭煲功率大。宇宙中大质量天体的加速、碰撞和合并等事件才可以形成强大的引力波，但能产生这种较强引力波的波源距离地球都十分遥远，传播到地球时变得非常微弱。 下面分享两个优秀的视频，很好地解释了引力波及背后的原理。第一个来自LIGO，第二个则是比较通俗的漫画式讲解。 LIGO科学家的解释： 漫画式通俗解释： LIGO是什么？ 激光干涉引力波观测站LIGO是加州理工学院（Caltech）和麻省理工学院（MIT）的合作实验室，现在也有其他的大学参与。实验资金来源于美国国家科学基金会。LIGO是用来寻找宇宙中的引力波，从而可以验证黑洞的存在和检验广义相对论。 90年代：LIGO计划 LIGO主要有两个观测点，位于路易斯安那Livingston Parish的LIGO Livingston观测点，和华盛顿 Hanford的LIGO Hanford观测点。除此之外，在加州Passadena 的Caltech校园中还有LIGO 40m Prototype 。 LIGO是如何探测引力波的？ GWPY：LIGO用它分析引力波数据？ gwpy 接下来是本文的重头戏。我们一起来学习如何GWPY分析引力波数据。下面的介绍及示例均来自GWPY的官方文档[2]。 安装 很简单， 不过安装的过程可能会比较长，因为gwpy使用的依赖包比较多，包括numpy、 scipy、 cycler、matplotlib、astropy等。 面向对象编程 GWPY是一个面向对象编程的Python包，也就是说，数据对象是这个包的核心关注点。每一个数据对象都体现为一个类实例，包含了其属性和包含的数据。 如果想创建一个新的类实例，建议使用标准的构建器。举个例子，我们可以使用一个数据数组，生成一个TimeSeries对象： |
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