Istnienie fal grawitacyjnych przewidział już w 1916 roku Albert Einstein. Wyliczył, że siła grawitacji wynika z zakrzywienia czasoprzestrzeni wywołanego przez zniekształcającą ją masę. Ogólna teoria względności przewidywała, że grawitacja ma charakter geometryczny i może wywoływać zmarszczki na powierzchni czasoprzestrzeni, które przemieszczają się z prędkością światła. Te zmarszczki zostały nazwane falami grawitacyjnymi. Ale dopiero 100 lat po ogłoszeniu przez Einsteina ogólnej teorii względności międzynarodowy zespół naukowców poinformował o pierwszym w historii zarejestrowaniu fal grawitacyjnych.
Fizycy, chcąc zobrazować odkształcenia czasoprzestrzeni, porównują ją do napiętej membrany z gumy, na którą nakłada się kule o różnej wadze. Im kula cięższa, tym bardziej odkształca gumę, tworząc w niej większe zagłębienia. Podobnie dzieje się z czasoprzestrzenią, która jest pewną formą materiału odkształcanego przez obiekty o wielkiej masie. W fizyce relatywistycznej istnienie czasu jako ,czwartego wymiaru jest nieodłącznie związane z trzema wymiarami przestrzennymi. O ile samą czasoprzestrzeń najlepiej obrazuje porównanie do naciągniętej gumy, o tyle fale grawitacyjne można sobie wyobrazić jako fale rozchodzące się na powierzchni jeziora, kiedy wrzucimy do niego kamień. Dopiero kiedy natrafią na plamę oleju rozlaną na wodzie, zaburzają się ich równe kręgi. Takie plamy możemy porównać do wielkich obiektów kosmicznych zniekształcających rozchodzenie się fal grawitacyjnych.
Zgodnie z przewidywaniami Einsteina przechodzą one przez naszą planetę, dokonując odkształceń mniejszych niż 10?19 m dla obiektów o długości 400 km. Są więc tak małe, że do niedawna uważano, że nigdy nie uda się eksperymentalnie potwierdzić ich istnienia.
Ukłon dla polskich naukowców
Do 2016 roku wpływ fal grawitacyjnych na duże obiekty kosmiczne udawało się zaobserwować tylko pośrednio. Naukowcy wnioskowali o ich istnieniu, obserwując zmianę prędkości obiektów na skutek emisji fal. W 1993 roku Królewska Szwedzka Akademia Nauk przyznała Nagrodę Nobla z fizyki Russelowi Hulse'owi oraz Josephowi Taylorowi za obserwację ruchu dwóch gwiazd neutronowych, która pośrednio potwierdzała teoretyczne istnienie poszukiwanych zmarszczek czasoprzestrzeni.
