爱因斯坦在建立广义相对论的时候，提出了几个与引力相关的现象，这几个现象被后人形象地比喻为广义相对论的实测“拼图”，可以用来检验广义相对论是否正确。其中，最著名的两块“拼图”当属引力透镜效应和引力波了。前者在1919年那场著名的日食观测中，成功被人们找到，成为了支撑广义相对论的第一块“拼图”。后者在经历了一个世纪的等待后，也终于在2015年被直接探测到。至此，广义相对论的所有“拼图”都已经被找到。
然而故事到这里却并没有进入尾声。\n1915年11月，阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein, 1879-1955）连续发表四篇文章，奠定了广义相对论的理论基础。他在第三篇文章中，利用自己新建立的广义相对论成功解决了困扰人们半个多世纪的水星轨道进动问题，见图1。在这篇文章中，爱因斯坦还利用他的新理论重新计算了光线通过引力场后偏折的角度大小。
此次广义相对论给出的结果比此前经典牛顿力学和等效原理给出的结果，整整大了两倍。这个巨大的差异显然有助于检验新理论是否正确。\n时间过去不到4年，由亚瑟·爱丁顿（Arthur Eddington, 1882-1944）和弗兰克·戴森（Frank Dyson, 1868-1939）分别带领的两支英国天文观测队在日全食过程中，利用照相底片，成功测量了光线通过太阳引力场后的偏折角度。
这个测量结果与爱因斯坦新理论的计算结果相吻合，第一次从观测上验证了广义相对论的正确性，轰动一时。爱因斯坦一跃成为当时科学界的第一巨星。\n1916年，爱因斯坦利用他的新理论还预言了另一个更加违背“常识”的现象——引力波。引力波作为时空本身的扰动，在牛顿力学的绝对时空观下是不可能存在的。因此，这一块“拼图”的分量显然要比引力透镜效应大得多，但也要难探测得多。
直到整整一个世纪后，引力波才第一次被美国激光干涉引力波天文台（LIGO）和欧洲室女座干涉仪（Virgo）组成的联合团队直接探测到。“引力波”这一名词，也在当年迅速抢占各大新闻媒体的热点头条。人们欢呼雀跃，宣称找到了广义相对论最后一块“拼图”。至此，引力的故事似乎也可以画上句号了。
\n1996年，当LIGO的引力波探测器才刚刚破土动工不到两年，一篇题为“双中子星引力波的引力透镜效应”的文章出现在了美国《物理评论快报》上，这也是关于引力波的引力透镜效应最早的探索之一。根据广义相对论，引力波在传播过程中会受到大质量天体引力场的影响，产生引力透镜效应。但在那个连引力波是否能被探测到都还存疑的年代，这样的研究并未引起过多关注。
随着引力波探测设备的不断升级和人们对于引力波源认识的提高，事态开始发生转变。通过一系列的独立研究，人们已经相信引力波的引力透镜效应发生的可能性并不低。最理想情况下，我们在不久的将来就能见证第一个引力波的引力透镜系统的发现。引力波的引力透镜效应相关研究也从最初星星点点的理论讨论，开始慢慢走向实测和潜在价值的研究，颇有从“冷门绝学”走向“热门正统”之势。
\n引力波的引力透镜效应在继承了电磁波的引力透镜效应多项优点的同时，还拥有一些独特的优势。例如，前面提到的衍射效应，可以帮助探测低质量暗物质晕、黑洞和宇宙弦等。另外，由于引力波探测器在时间分辨率上拥有很高的精度（可达0.1毫秒），加之引力波源距离的可测量性，引力波的引力透镜效应可以帮助我们更好地解决宇宙学的很多问题。
\n当然，如果电磁波和引力波的透镜系统能够“强强联手”，组成多信使透镜系统，其威力将更加惊人。从基础物理假设的检验，到宇宙学模型的限制，甚至引力理论本身的检验，它都有用武之地。\n引力波和引力透镜效应作为广义相对论的两块重要“拼图”，在发现之初都成为了人们关注的焦点。但正如引力透镜效应在发现后的百年依然活跃在天文学研究的各个领域一样，引力波的发现只是引力波天文学的序章。
而作为两块“拼图”的结合体，引力波的引力透镜效应的故事才刚刚开始……