首先，这一发现填补了广义相对论实验验证的最后一块缺失的拼图。
爱因斯坦1916年发表的广义相对论预言了宇宙诞生之初产生的一种时空波动——原初引力波——的存在。过去近百年中，广义相对论的其他预言如光线的弯曲、水星的近日点进动以及引力红移效应都已获证实，唯有原初引力波因信号极其微弱，技术上很难测量，而一直徘徊在天文学家“视线”之外。剑桥大学博型颤士、加拿大不列颠哥伦比亚大学的“CITA国家研究员”马寅哲认为，原初引力波的发现是支持广义相对论的又一有力证据，相对论所预言的所有实验现象全部被验证，实验与理论符合得都很好。
其次，这一发现打开了观测宇宙的一扇卜旁败新窗户。
在天文学几百年来的发展过程中，人们观测宇宙的主要手段是观测光，也就是说几乎所有天文实验都是在收集光子。而根据标准宇宙大爆炸理论，大爆炸之后约40万年，光子、电子及其他粒子混在一起，宇宙处于晦暗的迷雾状态，光无法穿透。而引力波则不同，它诞生在宇宙大爆炸之初并以光速传播。从事引力波研究多年的美国亚利桑那州立大学理论物理学家劳伦斯·克劳斯认为，引力波被测量到，意味着人们可以通过引力波而一直追溯到大爆炸之后仅仅10的负35方秒的极早时期，同时引力波也可以作为另一种观测宇宙的手段。引力波天文学这门新学科的大门也由此打开。
第三，这一发现有助于真正理解宇宙大爆炸原初时刻的物理过程。
根据上世纪80年代逐渐发展起来的暴涨理论，140亿年前，在大爆炸之后不到10的负35方秒的时间里，宇宙以指数速度急剧膨胀，即所谓“暴涨过程”。原初引力波忠实记录了暴涨时期的物理过程。马寅哲告诉记者，现在关于大爆炸原初时刻的理论模型有数百个，但“到底哪个对，还是都不对，在今天之前是不清楚的。但如果（美国科学家的）结果是真的，那么很多理论模型会被排除”。
第四，这一发现意味着对宇宙微波背景辐射的测量将会进入下一个重要里程碑。
宇宙微波背景辐射是宇宙大爆炸的“余烬”，是一种弥漫在整个宇宙空间中的微弱电磁波信号。过去几十年中，人们测量微波背景辐射，其实主要测量的是温度场的信息，却一直没有测量到引力波的独特印记——B模式偏振。目前，全球多个小组在探测引力波，新发现无疑将极大鼓舞他们的士气，并促进有关国家进一步加大科研经费和人力资源投入。
马寅哲表示：“此项工作若获证实，当之无愧是诺贝尔奖级的工作。而且在此之后，关于引力波的诺贝尔奖可能还会再出现。宇宙‘暴涨’理论的提出者也可能获奖。”克劳斯也对新华社记者说，新研究还需要进一步验证，但如果获得证实，它“可以跻身过去25年最重要的宇宙学发现之列”并可能获得诺贝尔奖。
证实了爱因斯坦的广义相对论。引力波是爱因斯坦的广义相对论里最后一个还未被证实的理论。虽然广义相对论在各个方面表现良好，不过任何物理理论都是处在“可证伪”的假设下，需要不停地面对来自各方的挑战。因此引力波的发现对证实爱因斯坦的理论还是很有帮助的。它还证实了宇宙的膨胀+可以提供更多关于大爆炸初期的信息。
这一发现离大一统理论又近了一步。自然界一共四种力：电磁力、引力、强力、弱力。发现一个大一统理论把他们都统一起来一直以来都是科学家的梦想。而阻挡这个梦想实现的一个巨大的拦路虎就是引力。电磁力、强力和弱力都已经被比较好地统一在一起了，唯独引力一直很让人头疼。
因为在大爆炸初期，引力波是在量子物理的尺度下产生，启信随后被宇宙暴涨放大的，这就提供了一个奇妙的量子物理与引力的重合点，对大一统理论的研究很重要。
爱因斯坦广义相对论所描述的引力，是时空曲率所产生的一种现象。质量可以导致这种曲率。当物质在时空中运动时，附近的曲率就会随之改变。大质量物体运动时所产生的曲率变化会以光速像波一样向外传播。这一传播现象就是引力波。
天文学家可以通过观测双星轨道参数的变化间接证明引力波的存在。双星体系公转、中子星自转、超新星爆发以及理论预言的黑洞的形成、碰撞和捕获物质等过程理论上都应该可以辐射较强的引力波，如果可以观测到，便是对引力波存在的极佳例证。
在引力波理论中，物质运动或者物质质量发生变化都会激发引力辐射。从数学上来讲，我们可以把任何物质或物质系统的质量分布以质量多极矩的形式表示出来，引力波是由于质量多极随时间变化时辐射的。物质的质量单极矩是它的质量，根据能量守恒定律，它是一个常数，不随时间变化，因此不会有类似的引力辐射产生。质量偶极矩的时间微分是源的动量，根据动量守恒律，它也是不随时间变化的，当然也不会有引力偶极辐射。
天文学研究的一个重要方向就是观测天体的辐射，电磁辐射天文学、宇宙线天文学、中微子天文学和引力波天文学是根据辐射类型进行的分类。现在，对天体的电磁辐射进行观测依旧是主流，但是，由于从遥远的天体发出的电磁波在经过大气层的时候会有很严重的损失和消耗，因此，电磁学天文学的发展有着很强的局限性。相比之下，引力波天文学是以探测物质辐射的引力波为基础的一门新兴科学，引力辐射是由天体源的物质运动或质量分布发生变化时产生的，不存在观测电磁波时遇到的困难，所以引力波天文学为科学工作者拓展了思路，开拓了一片新的视野，为我们提供许多其他观测方法不能取代的方法，也会丰富我们对宇宙的认识。
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