موج گرانشی

در فیزیک، موج گرانشی موجی است که توسط میدان گرانشی تولید می شود. وجود این نوع از امواج توسط آلبرت اینشتین در سال ۱۹۱۶ از طریق نظریهٔ نسبیت عام به طور نظری پیش بینی شد، و صدسال بعد، در سال ۲۰۱۶ به کمک تأسیسات لایگو به طور تجربی مشاهده گردید. و در سال ۲۰۱۷سه دانشمند (راینرویس، بری سی بریش وکیپ اس تورن) به طورمشترک جایزه نوبل فیزیک ۲۰۱۷ را به دلیل تلاش های خود در زمینه آشکارساز لایگوو مشاهده امواج گرانشی دریافت کردند.
همنشین بهار: LIGO ؛ لحظه ای مهّم در تاریخ علم
امواج گرانشی، سومین آشکارسازی | هلیوفیزیک
اطلاعات بیشتر راجع به تئوری امواج گرانشی، چشمه ها، و آشکارسازها به زبان فارسی. این مقاله توسط یکی محققان فارسی زبان لایگو تهیه شده است.
موج گرانشی به طور نظری انرژی تابش گرانشی را منتقل می کند. منابع موج های گرانشی قابل آشکارسازی شامل سیستم های ستاره دوتایی است که یکی از اعضای آن کوتوله سفید، ستاره نوترونی یا سیاه چاله باشد. وجود موج گرانشی یکی از عوارض ناوردایی لورنتز در نسبیت عام است. همچنین این باعث می شود که سرعت برهمکنش های گرانشی محدود باشد اما در فیزیک کلاسیک این گونه نیست. ردیابی امواج گرانشی در واقع دو نظریهٔ مهم فیزیک و کیهان شناسی را ثابت کرده است، فرضیهٔ نسبیت عام انیشتین که حدود صد سال پیش (۱۹۱۶) ارائه شد و نظریهٔ دیگری به نام نظریهٔ تورم کیهانی که در دههٔ هشتاد میلادی مطرح شد. امواج گرانشی چین های ریزی در تارو پود هستی هستند، مثل امواجی که اقیانوس را درمی نوردند، این امواج گرانشی «ازلی» انرژی را در کیهان جابجا می کنند. این امواج از ۳۸۰ هزار سال پس از مهبانگ در پس زمینه کیهان در ترنم بوده اند، اما در طول این زمان طولانی از پلاسمایی بسیار داغ به امواجی بسیار سرد (سه درجه بالای صفر مطلق یعنی حدود منفی ۲۷۰ درجه سانتی گراد) سرد و ضعیف شده اند. این امواج کاملاً همگون نیستند و مثل نور در همکنشی با الکترون ها و اتم ها پلاریزه (قطبی) می شوند.
در فیزیک مدرن، زمان، بعد چهارم جهان محسوب می شود. انیشتین دریافت که نمی توان دو مفهوم فضا و زمان را از هم جدا کرد و هندسه جهان چهار بعدی می باشد (سه بعد فضا و یک بعد زمان). او در تئوری نسبیت این هندسه را فضا-زمان نامید. گرانش یا جاذبه در این تئوری انحنایی در فضا-زمان است. این انحنا را جرم ایجاد می کند. هر چه جرم جسمی بیشتر باشد انحنای بزرگتری در فضا-زمان ایجاد می کند. این انحنا در واقع موقعیت جسم را مشخص می نماید. وقتی جسمی حرکت می کند، انحنایی که در فضا-زمان ایجاد می کند هم حرکت می کند.
برای اینکه این موضوع روشن شود، یک صفحهٔ بسیار نرم لاستیکی منعطف را در نظر بگیرید. اگر یک توپ بسکتبال را روی آن قرار بدهید، جرم زیاد آن باعث فرو رفتگی در صفحهٔ لاستیکی خواهد شد. حال کمی این توپ را بغلتانید تا از نقطهٔ A به نقطهٔ B برود؛ انحنای موجود در صفحهٔ لاستیکی نیز همراه با توپ جابجا خواهد شد و از A به B خواهد رفت. واضح است که نقطهٔ A دیگر انحنا نخواهد داشت و بالا خواهد آمد. این حرکت از پایین به بالای صفحه، باعث ایجاد نوعی موج می شود. در ساختار فضا-زمان، این موج، موج گرانشی نامیده می شود.