Просмотр кода страницы Русская Википедия:Гравитационные волны

{{Русская Википедия/Панель перехода}}
{{Другие значения}}
{{Не путать|Внутренние гравитационные волны|внутренними гравитационными волнами}}
{{ОТО}}
[[Файл:Quadrupol Wave.gif|thumb|Поляризованная гравитационная волна]]

'''Гравитацио́нные во́лны''' — изменения [[Гравитационное поле|гравитационного поля]], распространяющиеся подобно [[волна]]м. Излучаются движущимися [[масса]]ми, но после излучения отрываются от них и существуют независимо от этих масс<ref>{{Книга:Физическая энциклопедия||автор=[[Брагинский, Владимир Борисович|В. Б. Брагинский]], А. Г. Полнарёв|статья=Гравитационные волны|ссылка=http://www.femto.com.ua/articles/part_1/0855.html|страницы=}}</ref>. Математически связаны с возмущением [[Метрика пространства-времени|метрики пространства-времени]] и могут быть описаны как «рябь [[Пространство-время|пространства-времени]]»<ref name=Levin>''Алексей Левин.'' [http://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/432942/Gravitatsionnye_volny_doroga_k_otkrytiyu Гравитационные волны: дорога к открытию] {{Wayback|url=http://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/432942/Gravitatsionnye_volny_doroga_k_otkrytiyu |date=20160301181720 }}. «Троицкий вариант». № 3(197), 23 февраля 2016 года.</ref>.

В [[Общая теория относительности|общей теории относительности]] и в некоторых других теориях гравитации гравитационные волны порождаются движением [[Гравитационная масса|массивных]] тел с переменным [[ускорение]]м<ref>{{публикация|1=книга|часть=Гравитационное излучение|часть ответственный=[[Брагинский, Владимир Борисович|Брагинский В. Б.]]|заглавие=Физика космоса: Маленькая энциклопедия|год=1986|ответственный=Редкол.: [[Сюняев, Рашид Алиевич|Р. А. Сюняев]] (Гл. ред.) и др|издание=2-е изд|место=М.|издательство=[[Советская энциклопедия (издательство)|Советская энциклопедия]]|тираж=70000|страницы=224—225|страниц=783|ссылка=http://www.astronet.ru/db/FK86/|ссылка часть=http://www.astronet.ru/db/msg/1191763|архив дата=2022-04-01|архив=https://web.archive.org/web/20220401053637/http://www.astronet.ru/db/FK86/}}</ref>. Гравитационные волны свободно распространяются в [[Пространство в физике|пространстве]] со [[скорость света|скоростью света]]. Ввиду относительной слабости гравитационных сил (по сравнению с [[Фундаментальные взаимодействия|прочими]]) эти волны имеют весьма малую величину, с трудом поддающуюся регистрации{{переход|#Регистрация гравитационных волн|green}}.

Гравитационные волны предсказываются [[Общая теория относительности|общей теорией относительности]] (ОТО). Впервые они были непосредственно обнаружены в сентябре 2015 года двумя детекторами-близнецами обсерватории [[LIGO]], на которых были зарегистрированы гравитационные волны, возникшие, вероятно, в результате слияния двух [[Чёрная дыра|чёрных дыр]] и образования одной более массивной вращающейся чёрной дыры{{переход|#Экспериментальное подтверждение существования|green}}. [[Косвенное измерение|Косвенные]] свидетельства их существования были известны с 1970-х годов — ОТО предсказывает совпадающие с наблюдениями темпы сближения [[тесная двойная система|тесных систем двойных звёзд]] за счёт потери энергии на [[Электромагнитное излучение|излучение]] гравитационных волн. Прямая регистрация гравитационных волн и их использование для определения параметров астрофизических процессов является важной задачей современной физики и астрономии.

В рамках ОТО гравитационные волны описываются решениями [[уравнения Эйнштейна|уравнений Эйнштейна]] [[волна|волнового типа]], представляющими собой движущееся [[Скорость света|со скоростью света]] (в линейном приближении) возмущение [[Метрика пространства-времени|метрики пространства-времени]]. Проявлением этого возмущения должно быть, в частности, периодическое изменение расстояния между двумя свободно движущимися (то есть не испытывающими влияния никаких сил) [[Пробное тело|пробными массами]]. Амплитудой {{math|''h''}} гравитационной волны является безразмерная величина — относительное изменение расстояния. Предсказываемые максимальные амплитуды гравитационных волн от астрофизических объектов (например, компактных двойных систем) и явлений (взрывов сверхновых, слияний нейтронных звёзд, захватов звёзд чёрными дырами и т. п.) при измерениях в Солнечной системе весьма малы ({{math|''h''}}=10<sup>−18</sup>—10<sup>−23</sup>). Слабая (линейная) гравитационная волна согласно общей теории относительности переносит энергию и импульс, двигается со скоростью света, является поперечной, [[квадруполь]]ной и описывается двумя независимыми компонентами, расположенными под углом 45° друг к другу (имеет два направления [[Поляризация волн|поляризации]]).

Разные теории по-разному предсказывают [[Скорость гравитации|скорость распространения гравитационных волн]]. В [[Общая теория относительности|общей теории относительности]] она равна скорости света (в линейном приближении). В [[альтернативные теории гравитации|других теориях гравитации]] она может принимать любые значения, в том числе до [[Бесконечность|бесконечности]]. По данным первой регистрации гравитационных волн их [[закон дисперсии|дисперсия]] оказалась совместимой с безмассовым [[гравитон]]ом, а скорость оценена как равная скорости света<ref>[https://meduza.io/news/2016/02/11/uchenye-zafiksirovali-gravitatsionnye-volny Учёные зафиксировали предсказанные Эйнштейном гравитационные волны] {{Wayback|url=https://meduza.io/news/2016/02/11/uchenye-zafiksirovali-gravitatsionnye-volny |date=20160215224728 }}.</ref>. По результатам экспериментов [[LIGO]] пределы скорости гравитационных волн с вероятностью 90 % оцениваются от 0,55 до 1,42 скорости света<ref>{{Cite web |url=https://nplus1.ru/news/2017/10/19/gravity-speed |title=Физики запретили гравитации разгоняться выше 1,4 скорости света |access-date=2021-04-11 |archive-date=2021-04-11 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210411141340/https://nplus1.ru/news/2017/10/19/gravity-speed |deadlink=no }}</ref><ref>{{статья |автор=Neil Cornish, Diego Blas, and Germano Nardini |заглавие=Bounding the Speed of Gravity with Gravitational Wave Observations |ссылка=https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.119.161102 |язык=en |издание=Physical Review Letters |тип= |год=2017 |месяц=10 |число=18 |том=119 |номер=161102 |страницы= |doi=10.1103/PhysRevLett.119.161102 |issn= |archivedate=2021-04-11 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20210411141338/https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.119.161102 }}</ref>.

Период гравитационных волн может составлять миллионы лет. Частота может изменяться в наногерцах.
<ref>{{Cite web |url=https://www.vesti.ru/nauka/article/2508997 |title=Обсерватория размером галактику нашла необычные гравитационные волны |access-date=2023-07-08 |archive-date=2023-07-08 |archive-url=https://web.archive.org/web/20230708040135/https://www.vesti.ru/nauka/article/2508997 |deadlink=no }}</ref> <ref>[]https://rtvi.com/news/uchenye-otkryli-novyj-tip-gravitaczionnyh-voln-po-metodu-sovetskogo-astronoma/ {{Wayback|url=https://rtvi.com/news/uchenye-otkryli-novyj-tip-gravitaczionnyh-voln-po-metodu-sovetskogo-astronoma/ |date=20230708040414 }} Учёные открыли новый тип гравитационных волн]</ref>
За [[Открытие гравитационных волн|экспериментальное обнаружение]] гравитационных волн была присуждена [[Нобелевская премия]] по физике 2017 года<ref name=nobel>{{Cite web|url=https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2017/|title=The Nobel Prize in Physics 2017|publisher=www.nobelprize.org|accessdate=2017-10-04|archive-date=2018-08-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20180812042721/https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2017/|deadlink=no}}</ref>.

== Генерация гравитационных волн ==
[[Файл:Wavy.gif|thumb|Система из двух [[Нейтронная звезда|нейтронных звезд]] порождает рябь пространства-времени]]
Гравитационную волну [[Излучение|излучает]] любая материя, движущаяся с асимметричным [[ускорение]]м{{#tag:ref|В первом приближении, если третья производная тензора квадрупольного момента масс системы отлична от нуля, то система будет излучать гравитационные волны<ref name=LandauLifshitz/>.}}. Для возникновения волны существенной [[Амплитуда|амплитуды]] необходимы чрезвычайно большая [[масса]] излучателя или/и огромные ускорения, амплитуда гравитационной волны прямо пропорциональна ''первой производной ускорения'' и массе генератора, то есть ~ <math>  m\frac{da}{dt} </math>. Однако если некоторый объект движется ускоренно, то это означает, что на него действует некоторая сила со стороны другого объекта. В свою очередь, этот другой объект испытывает обратное действие (по 3-му [[Законы Ньютона|закону Ньютона]]), при этом оказывается, что {{math|''m''<sub>1</sub>''a''<sub>1</sub> {{=}} − ''m''<sub>2</sub>''a''<sub>2</sub>}}. Получается, что два объекта излучают гравитационные волны только в паре, причём в результате [[интерференция (физика)|интерференции]] они взаимно гасятся почти полностью. Поэтому гравитационное излучение в [[общая теория относительности|общей теории относительности]] всегда носит по [[мультиполь]]ности характер как минимум [[квадруполь]]ного излучения. Кроме того, для [[Релятивистский фактор|нерелятивистских]] излучателей в выражении для интенсивности излучения имеется малый параметр <math>\left(\frac{r_g r^2}{(c T)^3}\right)^2,</math> где <math>r_g</math> — [[гравитационный радиус]] излучателя, {{math|''r''}} — его характерный размер, {{math|''T''}} — характерный период движения, {{math|''c''}} — [[Скорость света|скорость света в вакууме]]<ref>{{Книга:МТУ|т=3|с=205}}</ref>.

Наиболее сильными источниками гравитационных волн являются:
* сталкивающиеся [[галактика|галактики]] (гигантские массы, очень небольшие ускорения),
* [[гравитационный коллапс]] [[Двойная звезда|двойной системы]] компактных объектов (колоссальные ускорения при довольно большой массе). Как частный и наиболее интересный случай — [[Слияние нейтронных звёзд|слияние]] [[Нейтронная звезда|нейтронных звёзд]]. У такой системы [[гравитационно-волновая светимость]] близка к максимально возможной в природе [[планковская светимость|планковской светимости]]<ref name="Lipunov">''Липунов В. М.'' Гравитационно-волновое небо. // [[Соросовский образовательный журнал]], 2000, № 4, с. 77-83.</ref>.

=== Гравитационные волны, излучаемые системой двух тел ===
[[Файл:orbit2.gif|thumb|200px|Два тела, движущиеся по круговым орбитам вокруг общего центра масс]]
{{main|Задача Кеплера в общей теории относительности#Излучение гравитационных волн и потеря энергии и момента импульса}}
Два гравитационно связанных тела с массами {{math|''m''<sub>1</sub>}} и {{math|''m''<sub>2</sub>}}, движущиеся [[Релятивистский фактор|нерелятивистски]] <math>(v \ll c )</math> по круговым орбитам вокруг их общего [[Центр масс|центра масс]] (см. [[задача двух тел]]) на расстоянии {{math|''r''}} друг от друга, излучают гравитационные волны следующей [[Мощность|мощности]], в среднем за период<ref name=LandauLifshitz/>:

: <math>
-{\frac {{\it d \mathcal E}}{{\it dt}}} = {\frac {32\,G^4 m_1^2 
m_2^2 \left( m_1 + m_2 \right)  }{5\, c^5 r^5}},
</math>

где {{math|''G''}} — [[гравитационная постоянная]]. Вследствие этого система теряет энергию, что приводит к сближению тел, то есть к уменьшению расстояния между ними. Скорость сближения тел:

: <math>
\dot r=-{\frac {64\, G^3 m_1 m_2 \left( m_1 + m_2 \right) }{5\, c^5 r^3}}.
</math>

Для [[солнечная система|Солнечной системы]], например, наибольшее гравитационное излучение производит подсистема [[Юпитер (планета)|Юпитера]] и его спутника [[Ио (спутник)|Ио]]{{нет АИ|26|08|2022}}. Мощность этого излучения примерно {{nobr|224 [[киловатт]]}}; мощность, излучаемая подсистемой Солнце — Юпитер составляет около 5 кВт, а мощность, излучаемая подсистемой Солнце — [[Земля]], — около 200 Вт. Таким образом, энергия, теряемая Солнечной системой на гравитационное излучение за год, совершенно ничтожна по сравнению с характерной кинетической энергией тел<ref>В результате, большие полуоси планет не уменьшаются вследствие гравитационного излучения, а увеличиваются (для Земли на ~ 1 см в год) вследствие уменьшения массы Солнца.</ref><ref>{{Книга:МТУ|Т=3|С=218}}</ref>. Частота излучаемых гравитационных волн равна удвоенной частоте обращения системы двух тел.

=== Гравитационный коллапс двойной системы ===
Любая двойная звезда при [[Вращение|вращении]] её компонент вокруг общего [[Центр масс|центра масс]] теряет энергию (как предполагается — за счёт излучения гравитационных волн) и, в конце концов, сливается воедино. Но для обычных, некомпактных, двойных звёзд этот процесс занимает очень много времени, много большее настоящего [[Возраст Вселенной|возраста Вселенной]]. Если же двойная компактная система состоит из пары [[нейтронная звезда|нейтронных звёзд]], [[чёрная дыра|чёрных дыр]] или их комбинации, то слияние может произойти за несколько [[миллион]]ов лет. Сначала объекты сближаются, а их период обращения уменьшается. Затем на заключительном этапе происходит столкновение и несимметричный [[гравитационный коллапс]]. Этот процесс длится доли секунды, и за это время в гравитационное излучение уходит [[энергия]], составляющая по некоторым оценкам более 50 % от массы системы{{Нет АИ|17|6|2023}}.

== Основные точные решения уравнений Эйнштейна для гравитационных волн ==

=== Объёмные волны Бонди — [[Пирани, Феликс|Пирани]] — Робинсона ===
Эти волны описываются метрикой вида
: <math>ds^2=(dx^0)^2-((dx^1)^2+\alpha(dx^2)^2+2\beta(dx^2dx^3)+\gamma(dx^3)^2).</math>
Если ввести переменную <math>u=x^0-x^1</math> и функцию <math>\lambda=\alpha\gamma-\beta^2</math>, то из уравнений ОТО получим уравнение
: <math>\frac{d^2\lambda}{du^2}-\frac{1}{2}\frac{d\lambda}{du}\frac{d(\ln\lambda)}{du}-\frac{d\alpha}{du}\frac{d\gamma}{du}-\left(\frac{d\beta}{du}\right)^2=0.</math>

=== Метрика Такено ===
имеет вид
: <math> ds^2=(P+S)(dx^0)^2-2Sdx^0dx^1-(P-S)(dx^1)^2-\alpha(dx^2)^2-2\beta(dx^2dx^3)-\gamma(dx^3)^2,</math>
где <math>P, S</math> -функции, <math>\alpha, \beta, \gamma</math> удовлетворяют тому же уравнению.

=== Метрика Розена ===
: <math>ds^2=e^{2\mu}[(dx^0)^2-(dx^1)^2]-(u^2)[e^{2\nu}(dx^2)^2-e^{-2\nu}(dx^3)^2],</math>
где <math>\mu, \nu</math> удовлетворяют уравнению
: <math>2\frac{d\mu}{du}=u\left(\frac{d\nu}{du}\right)^2.</math>

=== Метрика Переса ===
: <math>ds^2=(dx^0)^2-(dx^1)^2-2\varphi(dx^0+dx^1)^2-(dx^2)^2-(dx^3)^2,</math>
при этом <math>\frac{\partial^2\varphi}{\partial{x^2}\partial{x^2}}+\frac{\partial^2\varphi}{\partial{x^3}\partial{x^3}}=0.</math>

=== Цилиндрические волны Эйнштейна — Розена ===
В [[Цилиндрические координаты|цилиндрических координатах]] такие волны имеют вид
: <math>ds^2=[(dx^0)^2-dr^2]e^{2\gamma-2\psi}-(dz^2)e^{2\psi}-r^2(d\varphi^2)e^{-2\psi}</math>
и выполняются

: <math>\frac{\partial^2\psi}{\partial{x^0}^2}-\frac{1}{r}\frac{\partial\psi}{\partial{r}}-\frac{\partial^2\psi}{\partial{r}^2}=0,</math>

: <math>\frac{\partial\gamma}{\partial{r}}=r\left[\left(\frac{\partial\psi}{\partial{r}}\right)^2+\left(\frac{\partial\psi}{\partial{x^0}}\right)^2\right],</math>

: <math>\frac{\partial\gamma}{\partial{x^0}}=2r\frac{\partial\psi}{\partial{r}}\frac{\partial\psi}{\partial{x^0}}.</math>

== Регистрация гравитационных волн ==
{{main|Детектор гравитационных волн}}
Регистрация гравитационных волн достаточно сложна ввиду слабости последних (малого искажения метрики). Приборами для их регистрации являются [[детекторы гравитационных волн]]. Попытки обнаружения гравитационных волн предпринимаются с конца [[1960-е|1960-х годов]]. Гравитационные волны детектируемой амплитуды рождаются при коллапсе двойного пульсара. Подобные события происходят в окрестностях нашей галактики ориентировочно раз в десятилетие<ref>[http://astroguyz.com/2010/03/12/ligo-a-quest-for-gravity-waves/ LIGO: A Quest for Gravity Waves.] {{Wayback|url=http://astroguyz.com/2010/03/12/ligo-a-quest-for-gravity-waves/ |date=20111123141244 }} ''Astro Guyz'' March 12, 2010.</ref>.

С другой стороны, общая теория относительности предсказывает ускорение взаимного вращения двойных звёзд из-за потери энергии на излучение гравитационных волн, и этот эффект надёжно зафиксирован в нескольких известных системах двойных компактных объектов (в частности, [[пульсар]]ов с компактными компаньонами). В [[1993 год]]у «за открытие нового типа пульсаров, давшее новые возможности в изучении гравитации» открывателям первого двойного пульсара [[PSR B1913+16]] [[Рассел Халс|Расселу Халсу]] и [[Тейлор мл., Джозеф|Джозефу Тейлору мл.]] была присуждена [[Нобелевская премия]] по физике. Ускорение вращения, наблюдаемое в этой системе, полностью совпадает с предсказаниями ОТО на излучение гравитационных волн. Такое же явление зафиксировано ещё в нескольких случаях: для пульсаров [[PSR J0737-3039]], [[PSR J0437-4715]], SDSS J065133.338+284423.37 (обычно сокращённо J0651)<ref>{{Cite web |url=http://www.cfa.harvard.edu/news/2012/pr201225.html |title=CfA Press Room<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2012-09-14 |archive-date=2012-09-25 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120925060319/http://www.cfa.harvard.edu/news/2012/pr201225.html |deadlink=no }}</ref> и системы двойных белых карликов [[RX J0806.3%2B1527|RX J0806]]. Например, расстояние между двумя компонентами A и B первой двойной звезды из двух пульсаров {{nobr|PSR J0737-3039}} уменьшается примерно на {{nobr|2,5 дюйма}} {{nobr|(6,35 см)}} в день из-за потерь энергии на гравитационные волны, причём это происходит в согласии с ОТО<ref>{{Cite web |url=http://www.rosinvest.com/news/101052/ |title=Космический дуэт кружится все быстрее |accessdate=2007-06-18 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20070927141232/http://www.rosinvest.com/news/101052/ |archivedate=2007-09-27 |deadlink=yes }}</ref>. Все эти данные интерпретируются как непрямые подтверждения существования гравитационных волн.

По оценкам наиболее сильными и достаточно частыми источниками гравитационных волн для гравитационных телескопов и антенн являются катастрофы, связанные с коллапсами двойных систем в ближайших галактиках. Ожидается, что в ближайшем будущем на усовершенствованных гравитационных детекторах будет регистрироваться несколько подобных событий в год, искажающих метрику в окрестности Земли на 10<sup>−21</sup>—10<sup>−23</sup>. Первые наблюдения сигнала оптико-метрического параметрического резонанса, позволяющего обнаружить воздействие гравитационных волн от периодических источников типа тесной двойной на излучение космических мазеров, возможно, были получены на [[Пущинская радиоастрономическая обсерватория|радиоастрономической обсерватории]] [[Российская академия наук|РАН]], [[Пущино]]<ref>''[[Сипаров, Сергей Викторович|Сипаров С. В.]]'', ''Самодуров В. А.'' [http://www.computeroptics.smr.ru/KO/PDF/KO33-1/10.pdf Выделение составляющей излучения космического мазера, возникающей из-за гравитационно-волнового воздействия.] {{Wayback|url=http://www.computeroptics.smr.ru/KO/PDF/KO33-1/10.pdf |date=20131029191524 }} // Компьютерная оптика № 33 (1), 2009, с. 79.</ref>.

Ещё одной возможностью детектирования фона гравитационных волн, заполняющих Вселенную, является высокоточный тайминг удалённых [[пульсар]]ов — анализ времени прихода их импульсов, которое характерным образом изменяется под действием проходящих через пространство между Землёй и пульсаром гравитационных волн. По оценкам на 2013 год, точность тайминга необходимо поднять примерно на один порядок, чтобы можно было задетектировать фоновые волны от множества источников в нашей Вселенной, и эта задача может быть решена до конца десятилетия<ref name="1304.3473">{{Статья
 |автор = {{nobr|Yunes N.}}, {{nobr|Siemens X.}}
 |заглавие = Gravitational-Wave Tests of General Relativity with Ground-Based Detectors and Pulsar-Timing Arrays
 |издание = Living Reviews in Relativity
 |год = 2013
 |том = 16
 |страницы = 9
 |doi = 10.12942/lrr-2013-9
 |arxiv = 1304.3473
 |ссылка = 
 |ref = 
 |archiveurl = 
 |archivedate = 
 |bibcode = 2013LRR....16....9Y
}}</ref>.

Согласно современным представлениям, нашу Вселенную заполняют реликтовые гравитационные волны, появившиеся в первые моменты после [[Большой взрыв|Большого взрыва]]. Их регистрация позволит получить информацию о процессах в начале рождения Вселенной.<ref name="Lipunov" /> В марте 2014 года в Гарвард-Смитсоновском центре астрофизики американской группой исследователей, работающей над проектом [[BICEP]]2, было объявлено о детектировании по поляризации [[Реликтовое излучение|реликтового излучения]] ненулевых тензорных возмущений в ранней Вселенной, что также является открытием этих реликтовых гравитационных волн<ref>{{Cite web |url=https://naked-science.ru/article/sci/gravitational-waves-big-bang-theory |title=Открытие, достойное Нобелевской премии |access-date=2020-07-06 |archive-date=2020-09-29 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200929015730/https://naked-science.ru/article/sci/gravitational-waves-big-bang-theory |deadlink=no }}</ref><ref>{{Статья
 |автор = {{nobr|BICEP2 Collaboration}}, {{nobr|Ade P. A. R}}, {{nobr|Aikin R. W.}}, {{nobr|Barkats D.}}, {{nobr|Benton S. J.}}, {{nobr|Bischoff C. A.}}, {{nobr|Bock J. J.}}, {{nobr|Brevik J. A.}}, {{nobr|Buder I.}}, {{nobr|Bullock E.}}, {{nobr|Dowell C. D.}}, {{nobr|Duband L.}}, {{nobr|Filippini J. P.}}, {{nobr|Fliescher S.}}, {{nobr|Golwala S. R.}}, {{nobr|Halpern M.}}, {{nobr|Hasselfield M.}}, {{nobr|Hildebrandt S. R.}}, {{nobr|Hilton G. C.}}, {{nobr|Hristov V. V.}}, {{nobr|Irwin K. D.}}, {{nobr|Karkare K. S.}}, {{nobr|Kaufman J. P.}}, {{nobr|Keating B. G.}}, {{nobr|Kernasovskiy S. A.}}, {{nobr|Kovac J. M.}}, {{nobr|Kuo C. L.}}, {{nobr|Leitch E. M.}}, {{nobr|Lueker M.}}, {{nobr|Mason P.}}, {{nobr|Netterfield C. B.}}, {{nobr|Nguyen H. T.}}, {{nobr|O'Brient R.}}, {{nobr|Ogburn IV, R. W.}}, {{nobr|Orlando A.}}, {{nobr|Pryke C.}}, {{nobr|Reintsema C. D.}}, {{nobr|Richter S.}}, {{nobr|Schwarz R.}}, {{nobr|Sheehy C. D.}}, {{nobr|Staniszewski Z. K.}}, {{nobr|Sudiwala R. V.}}, {{nobr|Teply G. P.}}, {{nobr|Tolan J. E.}}, {{nobr|Turner A. D.}}, {{nobr|Vieregg A. G.}}, {{nobr|Wong C. L.}}, {{nobr|Yoon K. W.}}
 |заглавие = BICEP2 I: Detection Of B-mode Polarization at Degree Angular Scales
 |издание = ArXiv e-prints
 |год = 2014
 |arxiv = 1403.3985
 |ссылка = 
 |ref = 
 |archiveurl = 
 |archivedate = 
 |bibcode = 2014arXiv1403.3985B
}}</ref>. Однако почти сразу этот результат был оспорен, поскольку, как выяснилось, не был должным образом учтён вклад межзвёздной пыли. Один из авторов, Дж. М. Ковац ({{lang-en|Kovac J. M.}}), признал, что «с интерпретацией и освещением данных эксперимента BICEP2 участники эксперимента и научные журналисты немного поторопились»<ref>[http://www.gazeta.ru/science/2014/06/23_a_6081757.shtml#1326 Вселенная, Зельдович, Массандра] {{Wayback|url=http://www.gazeta.ru/science/2014/06/23_a_6081757.shtml#1326 |date=20140625160120 }}.</ref><ref>{{Cite web |url=https://www.theguardian.com/science/2014/jun/04/gravitational-wave-discovery-dust-big-bang-inflation |title=https://www.theguardian.com/science/2014/jun/04/gravitational-wave-discovery-dust-big-bang-inflation |access-date=2017-09-29 |archive-date=2017-02-09 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170209191904/https://www.theguardian.com/science/2014/jun/04/gravitational-wave-discovery-dust-big-bang-inflation |deadlink=no }}</ref>.
<!-- == Интерференция гравитационных волн ==
Интерференция гравитационных волн — это явление, при котором когерентные гравитационные волны складываются в пространстве, рождая интерференционную картину с минимумами и максимумами гравитационной активности. Явление до сих пор (2011 г.) не наблюдалось.
// Пока закомментировал, ибо самоочевидно, что если ГВ не наблюдались, то и их интерференция — тоже. Melirius-->

=== Экспериментальные подтверждения ===

==== Открытие ====
{{main|Открытие гравитационных волн}}
[[Файл:First gravitational waveform ever seen, PhysRevLett.116.061102.pdf|thumb|450px|{{начало скрытого блока|Заголовок=Первый зафиксированный гравитационно-волновой сигнал<ref name=Abbot />.}}Слева данные с детектора в Хэнфорде (H1), справа — в Ливингстоне (L1). Время отсчитывается от 14 сентября 2015, 09:50:45 UTC. Для визуализации сигнала он отфильтрован частотным фильтром с полосой пропускания 35—350 Герц для подавления больших флуктуаций вне диапазона высокой чувствительности детекторов, также были применены [[Полосно-заграждающий фильтр|полосовые режекторные фильтры]] для подавления шума самих установок. Верхний ряд: напряжения h в детекторах. GW150914 сначала прибыл на L1 и через {{val|6,9|0,5|0,4}} мс на H1; для визуального сравнения данные с H1 показаны на графике L1 в обращённом и сдвинутом по времени виде (чтобы учесть относительную ориентацию детекторов). Второй ряд: напряжения h от гравитационно-волнового сигнала, пропущенные через такой же полосный фильтр 35—350 Гц. Сплошная линия — результат численной относительности для системы с параметрами, совместимыми с найденными на базе изучения сигнала GW150914, полученный двумя независимыми кодами с результирующим совпадением 99,9. Серые толстые линии — области 90 % [[Доверительная вероятность|доверительной вероятности]] формы сигнала, восстановленные из данных детекторов двумя различными методами. Тёмно-серая линия моделирует ожидаемые сигналы от слияния чёрных дыр, светло-серая не использует астрофизических моделей, а представляет сигнал линейной комбинацией синусоидально-гауссовых [[вэйвлет]]ов. Реконструкции перекрываются на 94 %. Третий ряд: Остаточные ошибки после извлечения отфильтрованного предсказания сигнала численной относительности из отфильтрованного сигнала детекторов. Нижний ряд: представление частотной карты напряжений, показывающее возрастание доминирующей частоты сигнала со временем.{{конец скрытого блока}}]]

11 февраля 2016 года было объявлено об экспериментальном открытии гравитационных волн коллаборациями [[LIGO]] и [[VIRGO]].<ref>''Алексей Понятов'' Они существуют! Гравитационные волны зарегистрированы // [[Наука и жизнь]]. — 2016. — № 3. — URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/28316/ {{Wayback|url=http://www.nkj.ru/archive/articles/28316/ |date=20170202051557 }}</ref> Сигнал слияния двух чёрных дыр с амплитудой в максимуме около 10<sup>−21</sup> был зарегистрирован 14 сентября 2015 года в 9:51 [[UTC]] двумя детекторами [[LIGO]] в Хэнфорде и Ливингстоне через 7 миллисекунд друг от друга, в области максимальной амплитуды сигнала (0,2 секунды) комбинированное отношение сигнал/шум составило 24:1. Сигнал был обозначен GW150914<ref>[http://news.ufl.edu/articles/2016/02/gravitational-waves-detected-100-years-after-einsteins-prediction.php Gravitational waves detected 100 years after Einstein’s prediction] {{Wayback|url=http://news.ufl.edu/articles/2016/02/gravitational-waves-detected-100-years-after-einsteins-prediction.php |date=20160212082216 }} — на сайте [[Флоридский университет|Флоридского университета]]</ref>. Форма сигнала совпадает с предсказанием общей теории относительности для слияния двух чёрных дыр массами 36 и 29 солнечных; возникшая чёрная дыра должна иметь массу 62 солнечные и [[Решение Керра — Ньюмена|параметр вращения]] ''a'' = 0,67. Расстояние до источника около 1,3 миллиарда световых лет. Излучённая за десятые доли секунды в слиянии энергия — эквивалент около 3 солнечных масс<ref name=Abbot>{{статья |заглавие=Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger |издание=[[Physical Review Letters]] |том=116 |номер=6 |ссылка=https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.061102 |doi=10.1103/PhysRevLett.116.061102 |язык=en |тип=journal |автор=B. P. Abbott  (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration) et al. |год=2016 |archivedate=2019-10-25 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20191025233058/https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.061102 }}</ref><ref>{{cite web|title=GRAVITATIONAL WAVES DETECTED 100 YEARS AFTER EINSTEIN’S PREDICTION|url=http://public.virgo-gw.eu/gravitational-waves-detected-100-years-after-einsteins-prediction/|publisher=VIRGO|accessdate=2016-02-11|language=en|archive-date=2016-02-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20160216042046/http://public.virgo-gw.eu/gravitational-waves-detected-100-years-after-einsteins-prediction/|deadlink=no}}</ref><ref>{{cite web|author=Emanuele Berti|title=Viewpoint: The First Sounds of Merging Black Holes|url=https://physics.aps.org/articles/v9/17|date=2016-02-11|publisher=[[Physical Review Letters]]|accessdate=2016-02-11|language=en|archive-date=2016-02-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20160212080815/http://physics.aps.org/articles/v9/17|deadlink=no}}</ref>.

Благодаря практически одновременному наблюдению гравитационно-волнового события [[GW170817]] и электромагнитного сигнала [[GRB 170817A]] впервые установлены прямые ограничения на отклонение скорости гравитационных волн от [[Скорость света|скорости света]]. Если такое отклонение существует, оно лежит в пределах от −3×10<sup>−15</sup> до +0,7×10<sup>−15</sup>, то есть совместимо с нулём в пределах погрешности<ref name=apj>{{статья |заглавие=Gravitational Waves and Gamma-Rays from a Binary Neutron Star Merger: GW170817 and GRB 170817A |издание=[[The Astrophysical Journal]] |номер=2 |том=848 |doi=10.3847/2041-8213/aa920c |язык=en |тип=journal |автор=Abbott B. P.  (LIGO Scientific Collaboration, Virgo Collaboration, Fermi Gamma-ray Burst Monitor, and INTEGRAL) et al. |год=2017 |издательство=[[IOP Publishing]]}}</ref>.

За экспериментальное обнаружение гравитационных волн в 2017 году была присуждена [[Нобелевская премия]] по физике<ref name=nobel></ref>.
{{якорь|gravicomm}}

==== Дальнейшие наблюдения ====
Первый<!-- сезон (и выпуск отчета) O1 --> период наблюдения (сезон O1) — с 12 сентября 2015 по 19 января 2016. В это время действовал только детектор LIGO, и он обнаружил три гравитационных всплеска. После этого инструмент был остановлен для усовершенствования и повышения чувствительности.

----
Второй период наблюдения (сезон O2) — с 30 ноября 2016 по 25 августа 2017; к обновлённому американскому LIGO присоединился европейский детектор VIRGO (третий детектор на планете), при этом точность возросла почти в 10 раз).
Четвёртое наблюдение было сделано [[14 августа]] 2017<ref>[https://www.svoboda.org/a/28762545.html Слияние двух дыр] {{Wayback|url=https://www.svoboda.org/a/28762545.html |date=20181021111426 }} // [[Радио «Свобода»]], 21 окт 2018</ref>.<br>
Всего за эти месяцы было обнаружено 8 событий, в том числе первое столкновение нейтронных звёзд.
Так, [[17 августа]] 2017 один из двух детекторов LIGO зафиксировал небывало длинный — около 100 секунд — сигнал (позже выяснилось, что волну, искажённую шумами, увидел и второй детектор LIGO, а также и VIRGO); несколько секунд спустя мощную вспышку гамма-излучения заметили автоматические телескопы «[[Ферми (телескоп)|Ферми]]» и «Интеграл». Благодаря такому богатому набору наблюдений удалось достаточно точно предсказать, где искать источник, и вскоре он был найден — столкновение двух нейтронных звезд (то есть [[килоновая]]) 1,1 и 1,16 массы Солнца в 130 млн световых лет от нас, в [[Гидра (созвездие)|созвездии Гидры]]<ref>{{Cite web |url=https://www.svoboda.org/a/28952721.html |title=От нейтронных звезд до выборов в РАН |publisher=Радио Свобода |lang=ru |accessdate=2018-10-21 |archive-date=2018-10-21 |archive-url=https://web.archive.org/web/20181021111429/https://www.svoboda.org/a/28952721.html |deadlink=no }}</ref>.

После этого оба детектора были вновь остановлены для модернизации.

----
Третий период наблюдения (сезон O3) — с апреля 2019 года.
Сейчас (ноябрь 2020) подведены итоги периода O3a: с 1 апреля по 1 октября 2019 (зарегистрированных событий: 39, рекордное количество); данные сезона O3b (1 ноября 2019 года — 27 марта 2020) ещё обрабатываются.
В данный момент оба детектора остановлены на очередную модернизацию, что сделает их ещё более чувствительными; планируется, что они возобновят работу в 2021 году.

Обнаружено:
столкновение GW 190412 (апрель 2020) — одна из чёрных дыр имела массу 29,7 Солнца, а другая — 8,4 Солнца (это делает данную двойную систему наименее массивной из всех обнаруженных до сих пор пар чёрных дыр); такое слияние также породило более продолжительный гравитационный сигнал.
<ref>[https://lenta.ru/news/2020/04/20/hole/ Пойман необычный сигнал из дальнего космоса] {{Wayback|url=https://lenta.ru/news/2020/04/20/hole/ |date=20200427080345 }} // 20 апреля 2020</ref>

Полученные данные, помимо прочего, были использованы, в том числе, чтобы с исключительной строгостью [[Проверка общей теории относительности|проверить общую теорию относительности Эйнштейна]].<ref>[https://www.vesti.ru/nauka/article/2479258 Открытия и рекорды: что третий сезон поиска гравитационных волн рассказал о чёрных дырах] {{Wayback|url=https://www.vesti.ru/nauka/article/2479258 |date=20201107105746 }} // [[Вести.ру|Вести]] — Наука, 31 октября 2020</ref>

Также, планируется обнаружить (проект {{iw|BlackGEM}}) оптические аналоги источников гравитационных волн (обнаруженных с помощью Virgo и LIGO).

== Научные перспективы ==

=== Гравитационно-волновая астрономия ===
По мнению американского астрофизика [[Краусс, Лоуренс|Лоуренса Краусса]], если в будущем удастся измерить сигнатуру [[инфляционная теория гравитационных волн|инфляционных гравитационных волн]], это позволит существенно приблизить исследования к моменту [[Большой Взрыв|Большого Взрыва]], а также проверить [[Инфляционная модель Вселенной|инфляционную модель Вселенной]] и разрешить другие насущные проблемы [[теоретическая физика|теоретической физики]] и [[космология|космологии]]{{sfn|Krauss|2018|loc=|с=399—397|name=}}.

=== Гравитонный лазер ===
Идея гравитонного лазера возникла в связи с появлением [[лазер]]а и открытием гравитационных волн. Предполагается, что, в силу универсального принципа корпускулярно-волнового дуализма, существуют кванты гравитационного излучения [[гравитон]]ы (со спином 2). Они, как и кванты электромагнитного излучения фотоны (со спином 1), являются бозонами. Следовательно, теоретически можно создать гравитонный лазер — устройство для гравитационного излучения, подобное лазеру для электромагнитного излучения<ref>[[Станюкович, Кирилл Петрович|К. П. Станюкович]] Гравитационное поле и элементарные частицы. — М., Наука, 1965. — Тираж 7600 экз. — c. 182, 244</ref><ref name="Bril">''[[Бриллюэн, Леон|Л. Бриллюэн]]'' Новый взгляд на теорию относительности. — {{М.}}, [[Мир (издательство)|Мир]], 1972. — с.137 — 138</ref>. Предполагается, что в природе явление, подобное гравитонному лазеру, может существовать в окрестности чёрных дыр<ref>''Éric Dupuis and M. B. Paranjape'' [https://doi.org/10.1142/S0218271818470090 New sources of gravitational wave signals: The black hole graviton laser] International Journal of Modern Physics DVol. 27, No. 14, 1847009 (2018)</ref>. В настоящее время, из-за чрезвычайной малости гравитационной постоянной, генерация вынужденного гравитационного излучения не осуществлена. Обсуждаются лишь гипотетические возможные конструкции гравитационного лазера.

=== Связь на гравитационных волнах ===
Теоретически существует возможность использовать гравитационные волны для дальней беспроводной [[Передача информации|связи]]<ref name="Bril"></ref>; этот принцип был запатентован советским учёным {{nobr|[[Бунин|В. А. Буниным]]}} в 1972 году<ref>Авторское свидетельство СССР на изобретение № 347937 [https://findpatent.ru/patent/34/347937.html «Система передачи и приёма сигналов с помощью гравитационных волн»] {{Wayback|url=https://findpatent.ru/patent/34/347937.html |date=20190202151450 }}. Заявлено 02.III.1959. Опубликовано 11.X.1972.</ref>{{sfn|Открытия советских учёных|с=129|1979}}.

Преимуществом гравитационно-волновой связи (''устар.:'' гравиосвязи) по сравнению с радиосвязью является способность гравитационных волн проходить, почти не поглощаясь, сквозь любые вещества, тогда как электромагнитные волны сквозь электропроводящие среды (например, землю и морскую воду) практически не проникают<ref name = "Grig">''[[Григорьев, Владимир Иванович (физик)|Григорьев В. И.]], [[Мякишев, Геннадий Яковлевич|Мякишев Г. Я.]]'' Силы в природе. — {{М}}: [[Наука (издательство)|Наука]], 1973. — С. 85, 87. — Тираж 100 000 экз.</ref>.

Работы в этом направлении велись в лабораториях СССР и в других странах<ref name = "Grig"/>. Но на практике из-за трудностей генерации и детектирования гравитационных волн, вызванных крайней малостью гравитационных сил, гравитационно-волновую связь осуществить не удалось.

В настоящее время работы по генерации и детектированию гравитационных волн в лабораторных условиях находятся на теоретической стадии<ref>''[[Иваненко, Дмитрий Дмитриевич|Д. Д. Иваненко]], [[Сарданашвили, Геннадий Александрович|Г. А. Сарданишвили]]'' Гравитация. — М., ЛКИ, 2012 — ISBN 978-5-382-01360-2 — c. 62</ref>. Изучаются возможности излучения гравитационных волн электродинамическими системами<ref>''[[Гальцов, Дмитрий Владимирович|Гальцов Д. В.]], [[Грац, Юрий Владимирович|Грац Ю. В.]], Петухов В. И.'' Излучение гравитационных волн электродинамическими системами. — М., МГУ, 1984. — 128 с.</ref>.

Выдвинута гипотеза о возможности генерации высокочастотных гравитационных волн в конденсированной диэлектрической среде под действием интенсивного лазерного излучения и обратного процесса детектирования гравитационных волн этой средой путём преобразования гравитационного излучения в оптическое (повторение эксперимента Герца для гравитационных волн).<ref>''Горелик В. С., Гладышев В. О., Кауц В. Л.'' [https://elibrary.ru/item.asp?id=32555556 О генерации и детектировании высокочастотных гравитационных волн в диэлектрических средах при их возбуждении оптическим излучением] {{Wayback|url=https://elibrary.ru/item.asp?id=32555556 |date=20190530141454 }} // Краткие сообщения по физике [[Физический институт имени П. Н. Лебедева РАН|Физического института им. П. Н. Лебедева Российской Академии Наук]].2018. Т. 45. № 2. С. 10-21.</ref>

Гравитационно-волновая связь упоминается как атрибут техники далёкого будущего в ряде произведений научно-фантастической литературы (например, [[Снегов, Сергей Александрович|С. Снегов]] «[[Люди как боги (роман Снегова)|Люди как боги]]», [[Кир Булычёв|К. Булычёв]] «Похищение Тесея», [[Лукьяненко, Сергей Васильевич|С. Лукьяненко]] «Именем Земли» и др.).

=== Коллапс планетных и галактических систем ===
По мнению американского астрофизика [[Грин, Брайан Рэндолф|Брайана Грина]] излучение гравитационных волн при движении различных космических объектов, действует подобно трению и в долгосрочной перспективе приводит к коллапсу космических систем, таких как планетарные системы звёзд и галактики{{sfn|Грин|2021|loc= Длительность и недолговечность}}

== История ==
История самого термина «гравитационная волна», теоретического и экспериментального поиска этих волн, а также их использования для исследований явлений, недоступных иными методами<ref>{{книга
| автор = {{s|Пайс А.}}
| заглавие = Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна
| ссылка = https://archive.org/details/isbn_5020140287
| ответственный = Пер. с англ./Под ред. акад. {{s|А. А. Логунова}}
| место = М.
| издательство = Наука
| год = 1989
| isbn = 5-02-014028-7
| страницы = [https://archive.org/details/isbn_5020140287/page/n268 269]
}}</ref>.
* 1900 — [[Лоренц, Хендрик Антон|Лоренц]] предположил, что гравитация «…может распространяться со скоростью, не большей скорости света»<ref>{{статья
| автор = {{s|Lorentz H. A.}}
| ссылка = http://en.wikisource.org/wiki/Considerations_on_Gravitation
| заглавие = Considerations on Gravitation
| оригинал = Considerations de la pesanteur
| язык = en
| издание = Proc Kovninkl akad.
| место = Amsterdam
| год = 1900
| месяц = 4
| число = 25
| том = 6
| страницы = 603
| doi = 10.1007/978-94-015-3445-1_6
| archivedate = 2021-01-15
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20210115235415/https://en.wikisource.org/wiki/Considerations_on_Gravitation
}}</ref>;
* 1905 — [[Пуанкаре, Анри|Пуанкаре]] впервые ввёл термин гравитационная волна ({{lang-fr|onde gravifique}}). Пуанкаре на качественном уровне снял устоявшиеся возражения [[Лаплас, Пьер-Симон|Лапласа]]<ref>{{книга
| автор = {{s|Лаплас П. С.}}
| заглавие = Изложение системы мира
| оригинал = Le Systeme du Monde
| место = Л.
| издательство = Наука
| год = 1982
| страницы = 197
}}</ref> и показал, что связанные с гравитационными волнами поправки к общепринятым законам тяготения Ньютона порядка <math>v/c</math> сокращаются, таким образом, предположение о существовании гравитационных волн не противоречит наблюдениям<ref>{{книга
 | автор = {{s|Пуанкаре А.}}
 | часть = О динамике электрона. 1905
 | заглавие = К работам Анри Пуанкаре “О ДИНАМИКЕ ЭЛЕКТРОНА”
 | оригинал = Sur la dynamique de l’électron
 | ответственный = комментарии акад. {{s|Логунова А. А.}}
 | издательство  = ИЯИ АН СССР
 | год = 1984
 | страницы = 18, 93
}}</ref>;
* 1916 — [[Эйнштейн, Альберт|Эйнштейн]] показал, что в рамках ОТО механическая система будет передавать энергию гравитационным волнам и, грубо говоря, любое вращение относительно неподвижных звёзд должно рано или поздно остановиться, хотя, конечно, в обычных условиях потери энергии порядка <math>1/c^4</math> ничтожны и практически не поддаются измерению (в этой работе он ещё ошибочно полагал, что механическая система, постоянно сохраняющая сферическую симметрию, может излучать гравитационные волны)<ref>{{публикация|книга
 | автор = {{s|Эйнштейн А.}}
 | часть = Приближенное интегрирование уравнений гравитационного поля
 | часть оригинал = Näherungsweise Integration der Feldgleichungen der Gravitation
 | часть оригинал инфо = 1916
 | часть оригинал язык = de
 | часть оригинал архив = https://archive.org/details/sitzungsberichte1916deutsch
 | часть оригинал архив дата = 2016-02-26
 | заглавие = Собрание научных трудов
 | том = 1
 | место = М.
 | издательство = Наука
 | год = 1965
 | страницы = 514—523
}}</ref>;
* 1918 — Эйнштейн вывел квадрупольную формулу<ref>{{публикация|книга
 | автор = {{s|Эйнштейн А.}}
 | часть = О гравитационных волнах
 | часть оригинал = Über Gravitationswellen
 | часть оригинал инфо = 1918
 | часть оригинал язык = de
 | часть оригинал архив = http://echo.mpiwg-berlin.mpg.de/ECHOdocuView?url=/permanent/echo/einstein/sitzungsberichte/W7ZU8V1E/index.meta
 | часть оригинал архив дата = 2016-02-26
 | заглавие = Собрание научных трудов
 | том = 1
 | место = М.
 | издательство = Наука
 | год = 1965
 | страницы = 631—646
}}</ref>, в которой излучение гравитационных волн оказывается эффектом порядка <math>1/c^5</math>, тем самым исправив ошибку в своей предыдущей работе (осталась ошибка в коэффициенте, энергия волны в 2 раза меньше<ref>{{статья
| автор = {{s|Thorne, Kip S.}}
| ссылка = http://resolver.caltech.edu/CaltechAUTHORS:THOrmp80a
| заглавие = Multipole expansions of gravitational radiation
| язык = en
| издание = Reviews of Modern Physics
| год = 1980
| месяц =4
| число  = 1
| том = 52
| выпуск = 2
| страницы = 318
| doi = 10.1103/RevModPhys.52.299
| issn = 0034-6861
}}</ref>);
* 1923 — [[Эддингтон, Артур Стэнли|Эддингтон]] — поставил под сомнение физическую реальность гравитационных волн «…распространяются… со скоростью мысли». В 1934 году, при подготовке русского перевода своей монографии «Теория относительности», Эддингтон добавил несколько глав, включая главы с двумя вариантами расчётов потерь энергии вращающимся стержнем, но отметил, что использованные методы приближенных расчётов ОТО, по его мнению, неприменимы к гравитационно связанным системам, поэтому сомнения остаются<ref>{{книга
| автор = {{s|Эддингтон А.С.}}
| заглавие = Теория относительности
| оригинал = The Mathematical Theory of Relativity
| место = Л.
| издательство = Гос. тех.-теор. изд-во
| год = 1934
| страницы = 236
}}</ref>;
* 1937 — Эйнштейн совместно с [[Розен, Натан|Розеном]] исследовал цилиндрические волновые решения точных уравнений гравитационного поля. В ходе этих исследований у них возникли сомнения, что гравитационные волны, возможно, являются артефактом приближенных решений уравнений ОТО (известна переписка относительно рецензии на статью Эйнштейна и Розена «Существуют ли гравитационные волны?»<ref>{{cite web
 |url          = http://lenta.ru/articles/2016/02/16/albert/
 |title        = Включил заднюю
 |author       = Корягин Владимир
 |date         = 2016-02-16
 |publisher    = [[Лента.ру]]
 |accessdate   = 2016-02-26
 |archive-date = 2016-02-25
 |archive-url  = https://web.archive.org/web/20160225155912/https://lenta.ru/articles/2016/02/16/albert/
 |deadlink     = no
}}</ref><ref>{{книга
| автор = Kennefick Daniel
| заглавие = Traveling at the Speed of Thought: Einstein and the Quest for Gravitational Waves
| язык = en
| издательство = Princeton University Press
| год = 2007
| страницы = 83
| ссылка = https://books.google.ru/books?id=UgggNsJhCp8C&lpg=PA66&hl=ru&pg=PA83#v=onepage&q&f=false
}}</ref><ref>{{книга
| автор = Einstein А.
| заглавие = Letter to J. T. Tate
| язык = en
| год = July 27, 1936
}}</ref>). Позднее он нашёл ошибку в рассуждениях, окончательный вариант статьи с фундаментальными правками был опубликован уже в «Journal of the Franklin Institute»<ref>{{публикация|книга
 | автор = {{s|Эйнштейн А.}}
 | часть = О гравитационных волнах (Совместно с Н. Розеном)
 | часть оригинал = On Gravitational Waves. (With N. Rosen)
 | часть оригинал инфо = 1937
 | часть оригинал язык = en
 | заглавие = Собрание научных трудов
 | том = 2
 | место = М.
 | издательство = Наука
 | год = 1965
 | страницы = 438—449
}}</ref>;
* 1957 — [[Герман Бонди]] и [[Фейнман, Ричард Филлипс|Ричард Фейнман]] предложили {{нп5|Эксперимент, Бонди Фейнман |мысленный эксперимент «трость с бусинками»|en|Sticky bead argument}} в котором обосновали существование физических последствий гравитационных волн в ОТО<blockquote>Затем это письмо описывает фейнмановский детектор гравитационных волн: это просто две бусинки, свободно скользящие (но с малым трением) по твёрдому стержню. Когда волны проходят через стержень, атомные силы оставляют длину стержня фиксированной, но соответствующее расстояние между двумя бусинками осциллирует. Таким образом, две бусинки трут стержень, выделяя в результате тепло.<ref>{{книга
| автор = {{s|Фейнман Р. Ф.}}, {{s|Мориниго Ф. Б.}}, {{s|Вагнер У. Г.}}
| заглавие = Фейнмановские лекции по гравитации
| оригинал = Feynman Lectures on Gravitation
| ответственный = Перев. с англ. Захарова А. Ф.
| место = М.
| издательство = «Янус-К»
| год = 2000
| isbn = 5-8037-0049-5
| страницы = 36
}}</ref><ref>{{статья
| автор = {{s|Bondi Hermann}}
| ссылка = http://www.nature.com/nature/journal/v179/n4569/abs/1791072a0.html
| заглавие = Plane gravitational waves in general relativity
| язык = en
| издание = Nature
| том = 179
| страницы = 1072—1073
| doi = 10.1038/1791072a0
| archivedate = 2016-11-03
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20161103111859/http://www.nature.com/nature/journal/v179/n4569/abs/1791072a0.html
}}</ref></blockquote>
* 1962 — [[Пустовойт, Владислав Иванович|Владислав Пустовойт]] и [[Герценштейн, Михаил Евгеньевич|Михаил Герценштейн]] описали принципы использования интерферометров для обнаружения длинноволновых гравитационных волн<ref>{{статья
| автор = {{s|Герценштейн М. Е.}}, {{s|Пустовойт В. И.}}
| ссылка = http://www.jetp.ras.ru/cgi-bin/dn/r_043_0605.pdf
| заглавие = К вопросу об обнаружении гравитационных волн малых частот
| издание = ЖЭТФ
| год = 1962
| том = 43
| выпуск = 2
| страницы = 605—607
}}</ref><ref>{{статья
| автор = {{s|Gertsenshtein M. E.}}, {{s|Pustovoit V. I.}}
| ссылка = http://www.jetp.ras.ru/cgi-bin/dn/e_016_02_0433.pdf
| заглавие = On the detection of low frequency gravitational waves
| издание = Soviet Physics JETP
| год = 1963
| том = 16
| выпуск = 2
| страницы = 433—435
| archivedate = 2022-07-02
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20220702051012/http://www.jetp.ras.ru/cgi-bin/dn/e_016_02_0433.pdf
}}</ref>;
* 1964 — Филип Петерс и {{нп3|Мэтью, Джон|Джон Мэтью|en|Jon Mathews}} теоретически описали гравитационные волны, излучаемые двойными системами<ref name=LandauLifshitz >{{книга
| автор = {{s|Ландау Л. Д.}}, {{s|Лифшиц Е. М.}}
| заглавие = Теоретическая физика
| часть = Теория поля
| том = II
| место = М.
| издательство = ФИЗМАТЛИТ
| издание = 8-е изд., стереот.
| год = 2003
| isbn = ISBN 5-9221-0056-4
| страницы = 475
}}</ref><ref>{{статья
|ссылка=http://www.gravity.psu.edu/numrel/jclub/jc/Peters_PR_136_B1224_1964.pdf
|заглавие=Gravitational Radiation and the Motion of Two Point Masses
|издание=[[Physical Review]]
|том=136
|номер=4B
|страницы=1224—1232
|doi=10.1103/PhysRev.136.B1224
|bibcode=1964PhRv..136.1224P
|язык=en
|тип=journal
|автор=Peters, P.
|год=1964
|archivedate=2021-05-06
|archiveurl=https://web.archive.org/web/20210506162444/http://gravity.psu.edu/numrel/jclub/jc/Peters_PR_136_B1224_1964.pdf
}}</ref>;
* 1969 — [[Вебер, Джозеф|Джозеф Вебер]], основатель гравитационно-волновой астрономии, сообщает об обнаружении гравитационных волн с помощью резонансного детектора — механической гравитационной антенны<ref>{{статья
| автор = {{s|J. Weber}}
| заглавие = Evidence for Discovery of Gravitational Radiation
| издание = Phys. Rev. Lett.
| год = 1969
| месяц = Jul
| том = 22
| выпуск = 24
| страницы = 1320—1324
| doi = 10.1103/PhysRevLett.22.1320
| ссылка = http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.22.1320
}}</ref><ref>{{статья
| автор = {{s|J. Weber}}
| заглавие = Anisotropy and Polarization in the Gravitational-Radiation Experiments
| издание = Phys. Rev. Lett.
| год = 1970
| месяц = Jul
| том = 25
| выпуск = 3
| страницы = 180—184
| doi = 10.1103/PhysRevLett.25.180
| ссылка = http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.25.180
}}</ref>. Эти сообщения порождают бурный рост работ в этом направлении во многих странах. В частности, [[Райнер Вайсс]], один из основателей проекта LIGO, начал эксперименты в то время. Ни один из тогдашних опытов, однако, не подтвердил сообщение Вебера.
* 1978 — [[Тейлор, Джозеф Хотон|Джозеф Тейлор]] сообщил об обнаружении гравитационного излучения в двойной системе пульсара [[PSR B1913+16]]<ref>{{статья
| автор = {{s|К. М. Уилл}}
| заглавие = Двойной пульсар, гравитационные волны и Нобелевская премия
| издание = [[Успехи физических наук]]
| год = 1994
| том = 164
| выпуск = 7
| страницы = 765—773
| doi = 10.3367/UFNr.0164.199407f.0765
| ссылка = http://ufn.ru/ru/articles/1994/7/f/
| язык = ru
| издательство = [[Физический институт имени П. Н. Лебедева РАН|Российская академия наук]]
| archivedate = 2016-03-04
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20160304084607/http://ufn.ru/ru/articles/1994/7/f/
}}</ref>. Исследования Джозефа Тейлора и [[Халс, Рассел Алан|Рассела Халса]] заслужили Нобелевскую премию по физике за 1993 год. На начало 2015 года три [[Постньютоновский формализм|пост-кеплеровских]] параметра, включающих уменьшение периода вследствие излучения гравитационных волн, было измерено, как минимум, для 8 подобных систем<ref>{{статья
| автор = {{s|R. N. Manchester}}
| заглавие = Pulsars and gravity
| издание = International Journal of Modern Physics D
| год = 2015
| месяц = Mar
| том = 24
| doi = 10.1142/S0218271815300189
| arxiv =  arXiv:1502.05474
}}</ref>;
* 2002 — [[Копейкин, Сергей Михайлович|Сергей Копейкин]] и {{нп3|Фомалонт, Эдвард|Эдвард Фомалонт|en|Edward Fomalont}} произвели с помощью [[Радиоинтерферометрия со сверхдлинными базами|радиоволновой интерферометрии со сверхдлинной базой]] измерения отклонения света в гравитационном поле Юпитера в динамике, что для некоторого класса гипотетических расширений ОТО позволяет оценить скорость гравитации — отличие от скорости света не должно превышать 20 %<ref>{{статья
| автор = {{s|С.М. Копейкин}}, {{s|Эдвард Фомалонт}}
| заглавие = Фундаментальный предел скорости гравитации и его измерение
| издание = Земля и Вселенная
| год = 2004
| том = 3
| ссылка = http://ziv.telescopes.ru/rubric/hypothesis/?pub=1
| archivedate = 2014-10-08
| archiveurl = https://web.archive.org/web/20141008042625/http://ziv.telescopes.ru/rubric/hypothesis/?pub=1
}}</ref><ref>{{статья
|заглавие=The Measurement of the Light Deflection from Jupiter: Experimental Results
|том=598
|страницы=704—711
|издание=[[The Astrophysical Journal]]
|doi=10.1086/378785
|bibcode=2003ApJ...598..704F
|arxiv=astro-ph/0302294
|язык=en
|тип=journal
|автор=Fomalont, Edward; Kopeikin, Sergei
|год=2003
|издательство=[[IOP Publishing]]
}}</ref><ref>{{книга
| автор= [[:en:W. Andrew Robinson|Andrew Robinson]]
| заглавие = Einstein: A Hundred Years of Relativity
| издательство = Palazzo Editions
| страницы = 111
| ссылка = https://books.google.ru/books?id=Px4_CQAAQBAJ&lpg=PA111&ots=tDPsDVypWT&dq=Einstein%20Kopeikin%20ligo&hl=ru&pg=PA111#v=onepage&q=Einstein%20Kopeikin%20ligo&f=false
| год = 2005
| isbn = 0-9545103-4-8
}}</ref> (данная трактовка не общепринята<ref>{{статья
 |автор       = {{nobr|Will C. M.}}
 |заглавие = The Confrontation between General Relativity and Experiment
 |ссылка     = http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2014-4/
 |издание   = Living Reviews in Relativity
 |год           = 2014
 |том           = 17
 |номер       = 4
 |язык         = en
 |doi              = 10.12942/lrr-2014-4
 |bibcode          = 2014LRR....17....4W
 |arxiv            = 1403.7377
 |ref              = Will
 |deadlink         = да
 |archiveurl       = https://web.archive.org/web/20150319032804/http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2014-4/
 |archivedate      = 2015-03-19
}}</ref>);
* 2006 — международная команда {{нп5|Бургей, Марта|Марты Бургей|en|Marta Burgay}} ([[Обсерватория Паркса]], Австралия) сообщила о существенно более точных подтверждениях ОТО и соответствия ей величины излучения гравитационных волн в системе двух пульсаров [[PSR J0737−3039|PSR J0737-3039A/B]]<ref>{{статья
| автор = Kramer, M. and Stairs, I. H. and Manchester, R. N. and McLaughlin, M. A. and Lyne, A. G. and Ferdman, R. D. and Burgay, M. and Lorimer, D. R. and Possenti, A. and D'Amico, N. and Sarkissian, J. M. and Hobbs, G. B. and Reynolds, J. E. and Freire, P. C. C. and Camilo, F.
| заглавие = Tests of General Relativity from Timing the Double Pulsar
| издание = Science
| год = 2006
| месяц = Mar
| том = 314
| выпуск = 5796
| страницы = 97—102
| doi = 10.1126/science.1132305
| arxiv =  arXiv:astro-ph/0609417
| ссылка = http://science.sciencemag.org/content/314/5796/97.full.pdf
| язык = en
}}</ref>;
* 2014 — астрономы [[Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики|Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики]] ([[BICEP]]) сообщили об обнаружении первичных гравитационных волн при измерениях флуктуаций реликтового излучения<ref name="elementy-9300">{{cite web|author=Игорь Иванов|url=https://elementy.ru/novosti_nauki/432215|title=Эксперимент BICEP2 подтверждает важнейшее предсказание теории космической инфляции|lang=ru|website=[[Элементы.ру]]|date=2014-03-22|accessdate=2020-12-08|deadlink=no|archiveurl=https://web.archive.org/web/20190601141024/https://elementy.ru/novosti_nauki/432215|archivedate=2019-06-01}}</ref><ref>{{статья
| автор = Ade, P. A. R. and Aikin, R. W. and Barkats, D. and Benton, S. J. and Bischoff, C. A. and Bock, J. J. and Brevik, J. A. and Buder, I. and Bullock, E. and Dowell, C. D. and Duband, L. and Filippini, J. P. and Fliescher, S. and Golwala, S. R. and Halpern, M. and Hasselfield, M. and Hildebrandt, S. R. and Hilton, G. C. and Hristov, V. V. and Irwin, K. D. and Karkare, K. S. and Kaufman, J. P. and Keating, B. G. and Kernasovskiy, S. A. and Kovac, J. M. and Kuo, C. L. and Leitch, E. M. and Lueker, M. and Mason, P. and Netterfield, C. B. and Nguyen, H. T. and O'Brient, R. and Ogburn, R. W. and Orlando, A. and Pryke, C. and Reintsema, C. D. and Richter, S. and Schwarz, R. and Sheehy, C. D. and Staniszewski, Z. K. and Sudiwala, R. V. and Teply, G. P. and Tolan, J. E. and Turner, A. D. and Vieregg, A. G. and Wong, C. L. and Yoon, K. W.
| заглавие = Detection of '''B'''-Mode Polarization at Degree Angular Scales by BICEP2
| издание = Phys. Rev. Lett.
| год = 2014
| месяц = Jun
| том = 112
| выпуск = 24
| doi = 10.1103/PhysRevLett.112.241101
| ссылка = http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.112.241101
}}</ref>. На настоящий момент (2016) обнаруженные флуктуации считаются не имеющими реликтового происхождения, а объясняются излучением пыли в [[Галактика|Галактике]]<ref name="elementy-9300" />;
* 2016 — международная коллаборация [[LIGO]] сообщила об [[Открытие гравитационных волн|обнаружении]] события прохождения гравитационных волн [[GW150914]]. Впервые сообщено о прямом наблюдении взаимодействующих массивных тел в сверхсильных гравитационных полях со сверхвысокими относительными скоростями <math>(v/c > 0,5),</math> что позволило проверить корректность ОТО с точностью до нескольких [[Постньютоновский формализм|постньютоновских]] членов высоких порядков. Измеренная [[Дисперсия волн|дисперсия]] гравитационных волн не противоречит сделанным ранее измерениям дисперсии и верхней границы массы гипотетического [[гравитон]]а {{s|(< 1,2 × 10<sup>−22</sup> эВ)}}, если он в некотором гипотетическом расширении ОТО будет существовать<ref name="1304.3473"/><ref name=Abbot/>.
* 2017 — впервые зарегистрирован гравитационно-волновой всплеск сопровождаемый электромагнитным излучением, произошедший в результате слияния двух [[Нейтронная звезда|нейтронных звёзд]] ([[GW170817]]).
* 2019 — впервые зарегистрирован гравитационно-волновой всплеск, произошедший в результате слияния нейтронной звезды и чёрной дыры (S190426c [[ВП:БУС]]).

== См. также ==
{{кол}}
* [[Открытие гравитационных волн]]
* [[Список наблюдений гравитационных волн]]
* [[Численная относительность]]
* [[DECIGO]]
* [[PSR B1913+16]] — двойная система — пульсар, исследование которой дало первое косвенное подтверждение существования гравитационных волн.
* [[PSR J0737-3039]] — двойная система пульсаров, исследование которой дало весомое косвенное подтверждение существования гравитационных волн.
* [[TOBA]]
{{кол|конец}}

== Примечания ==
{{примечания|2}}

== Литература ==
* {{Книга:Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М.: Теория поля|1988}} — Глава XIII
* {{книга|часть=Часть VIII. Гравитационные волны|автор=[[Мизнер, Чарльз|Мизнер Ч.]], [[Торн, Кип Стивен|Торн К.]], [[Уилер, Джон Арчибальд|Уилер Дж.]]|заглавие=Гравитация|ответственный=ред.: [[Брагинский, Владимир Борисович|В. Б. Брагинский]], [[Новиков, Игорь Дмитриевич|И. Д. Новиков]]; пер. с англ. А. Г. Полнарёв|место=М.|год=1977|издательство=[[Мир (издательство)|Мир]]|том=3|страницы=161—283|}}
* ''Рис М., Руффини Р., Уилер Дж.'' Чёрные дыры, гравитационные волны и космология. М.: Мир, 1977
* {{книга | автор = Гальцов Д. В., Грац Ю. В., Петухов В. И. | заглавие = Излучение гравитационных волн электродинамическими системами | место = М. | издательство  = Издательство Московского университета | год = 1984 | страниц = | тираж = | ref =}}
* ''Бичак И., Руденко В. Н.'' Гравитационные волны в ОТО и проблема их обнаружения. М.: Изд-во МГУ, 1987
* ''Руденко В. Н.'' Поиск гравитационных волн. Фрязино: Век 2, 2007
* ''[[Липунов, Владимир Михайлович|Липунов В. М.]]'' В мире двойных звезд. М.: [[Наука (издательство)|Наука]], 1986.
* ''Липунов В. М.'' Все нейтронные звезды. М.: Просвещение, 1989.
* ''Липунов В. М.'' Искусственная Вселенная // [[Соросовский Образовательный Журнал]]. 1998. № 6. С. 82-89.
* ''Липунов В. М.'' Военная тайна астрофизики // [[Соросовский Образовательный Журнал]]. № 5. С. 83-89.
* ''[[Черепащук, Анатолий Михайлович|Черепащук А. М.]]'' Чёрные дыры в двойных звёздных системах // [[Соросовский Образовательный Журнал]]. 1997. № 3. С. 87-93.
* {{статья|автор=Черепащук А. М.|заглавие=Открытие гравитационных волн во Вселенной|ссылка=http://klnran.ru/wp-content/uploads/2016/04/BVZN_17.pdf|издание=В защиту науки|номер=17}}
* ''Шакура Н. И.'' Нейтронные звезды и чёрные дыры в двойных звёздных системах. М.: Знание, 1976.
* ''[[Шкловский, Иосиф Самуилович|Шкловский И. С.]]'' Звезды, их рождение, жизнь и смерть. М.: Наука, 1984.
* ''Владимиров Ю. С.'' Классическая теория гравитации. М.:Книжный дом «ЛИБРОКОМ»,2014.
* {{книга | автор = Конюшая Ю. П. | заглавие = Открытия советских учёных | место = М. | издательство  = Московский рабочий | год = 1979 | страниц = 688 | тираж = 50000 | ref = Открытия советских учёных}}
* {{статья|автор=Jorge L. Cervantes-Cota, Salvador Galindo-Uribarri, [[Смут, Джордж|George F. Smoot]]|заглавие=A Brief History of Gravitational Waves|ссылка=http://www.mdpi.com/2218-1997/2/3/22|язык=en|издание=[[Universe (журнал)|Universe]]|год=2016|том=2|страницы=22|doi=10.3390/universe2030022|arxiv=1609.09400}}
* {{книга|автор= [[Краусс, Лоуренс |Лоуренс Краусс]] |заглавие= Почему мы существуем. Величайшая из когда-либо рассказанных историй |оригинал=  Krauss. The Greatest Story Ever Told - So Far: Why Are We Here? |издательство=Альпина Нон-фикшн |год= 2018 |место = М. |серия= |страниц= 420 |isbn= 978-5-91671-948-2 |ref= Krauss}}
* {{книга|автор= Брайан Грин |заглавие= [[До конца времен. Сознание, материя и поиски смысла в меняющейся Вселенной (книга)|До конца времен. Сознание, материя и поиски смысла в меняющейся Вселенной]] |оригинал= Brian Greene. Until the End of Time: Mind, Matter, and Our Search for Meaning in an Evolving Universe.|Ответственный=пер. с англ. Наталия Лисова|место=М.|издательство=Альпина нон-фикшн|год=2021|страниц=548|isbn= 978-5-00139-343-6|ref=  Грин}}.

== Ссылки ==
{{Навигация}}
* [https://ufn.ru/ru/articles/2001/1/a/ Гравитационно-волновая астрономия: в ожидании первого зарегистрированного источника.] Обзор в [[Успехи физических наук|УФН]].
* [http://www.astronet.ru:8100/db/msg/1191763 Статья о гравитационном излучении]
* [https://web.archive.org/web/20071013165011/http://vokrugsveta.ru/publishing/vs/archives/?item_id=3003 Популярный обзор на начало 2007 г.]
* [https://web.archive.org/web/20081205145336/http://www.boinc.ru/Doc/Einst/eah/s3summary/index.html Итоги обработки данных LIGO S3 в проекте Einstein@Home]
* [http://www.minigrail.nl Детектор гравитационных волн]
* [https://intellect-video.com/1538/Gordon-Gravitatsionnye-volny-online/ Гравитационные волны. Передача А. Гордона]
* [http://www.atheizmru.ru/science/popular/golubev.htm В поисках гравитационных волн. Проект LIGO]
* [http://elementy.ru/lib/430706 Поиск гравитационных волн]
* [http://elementy.ru/news/432210 Сейсмометрия установила новые ограничения на интенсивность гравитационно-волнового шума Вселенной] // Статья на [[Элементы.ру]]
* [https://meduza.io/feature/2016/02/11/v-ozhidanii-voln-i-chastits «В ожидании волн и частиц» Документальный фильм про поиск гравитационных волн — Meduza]

{{ВС}}
{{Гравитационные телескопы|nocat=1}}

[[Категория:Гравитационные волны| ]]
[[Категория:Гравитация|Волны]]
[[Категория:Нерешённые проблемы современной физики]]
{{Навигационная таблица/Портал/Русская Википедия}}
[[Категория:Русская Википедия]]
[[Категория:Википедия]]
[[Категория:Статья из Википедии]]
[[Категория:Статья из Русской Википедии]]