Sóng hấp dẫn rõ ràng là những thứ cực kỳ khó khăn để mô hình hóa với các phương trình trường Einstein, vì chúng rất năng động và không đối xứng. Theo truyền thống, cách duy nhất để tiến gần đến việc dự đoán các tác động có thể có của sóng trọng lực là ước tính các tham số phương trình Einstein cần thiết bằng cách giả sử các vật thể gây ra sóng trọng lực không tự tạo ra các trường hấp dẫn mạnh - và chúng cũng không di chuyển với vận tốc ở bất cứ đâu gần tốc độ ánh sáng.
Rắc rối là, các đối tượng ứng cử viên có khả năng nhất có thể tạo ra sóng hấp dẫn có thể phát hiện được - đóng sao neutron nhị phân và hợp nhất các lỗ đen - có chính xác các tính chất đó. Chúng có thân hình rất nhỏ gọn, rất to lớn, thường di chuyển với vận tốc tương đối (tức là gần với tốc độ ánh sáng).
Thật lạ lùng khi cách tiếp cận ‘guesstimate được mô tả ở trên thực sự có tác dụng tuyệt vời trong việc dự đoán hành vi của các nhị phân lớn gần gũi và hợp nhất các lỗ đen. Do đó, một bài báo gần đây có tiêu đề: Về hiệu quả bất hợp lý của xấp xỉ hậu Newton trong vật lý hấp dẫn.
Vì vậy, trước hết chưa có ai phát hiện ra sóng trọng lực. Nhưng ngay cả vào năm 1916, Einstein đã xem xét khả năng tồn tại của chúng và chứng minh một cách toán học rằng bức xạ hấp dẫn sẽ phát sinh khi bạn thay thế một khối cầu bằng một quả tạ quay có cùng khối lượng, do hình học của nó, sẽ tạo ra hiệu ứng dòng chảy và dòng chảy động trong không gian khi nó quay.
Để kiểm tra lý thuyết Einstein, người ta cần thiết phải thiết kế thiết bị phát hiện rất nhạy cảm - và cho đến nay tất cả những nỗ lực như vậy đã thất bại. Hy vọng xa hơn bây giờ chủ yếu dựa vào Anten không gian giao thoa kế laser (LISA), dự kiến sẽ không ra mắt trước năm 2025.
Tuy nhiên, cũng như các thiết bị phát hiện nhạy cảm như LISA, bạn cũng cần tính toán loại hiện tượng nào và loại dữ liệu nào sẽ là bằng chứng rõ ràng của sóng hấp dẫn - đó là nơi mà tất cả lý thuyết và toán học cần để xác định những hiện tượng này hy vọng giá trị là quan trọng.
Ban đầu, các nhà lý thuyết đã tìm ra hậu-Newton (tức là thời đại Einstein) xấp xỉ (ví dụ: dự đoán) cho một hệ nhị phân quay - mặc dù người ta đã thừa nhận rằng phép tính gần đúng này sẽ chỉ hoạt động hiệu quả đối với một hệ thống vận tốc thấp, khối lượng thấp - trong đó bất kỳ tác động tương đối và thủy triều phức tạp nào, phát sinh từ tự trọng lực và vận tốc của các vật thể nhị phân chính họ, có thể bị bỏ qua.
Sau đó là thời đại của thuyết tương đối số, nơi sự ra đời của siêu máy tính cho phép thực sự mô hình hóa tất cả các động lực của các nhị phân khổng lồ di chuyển với tốc độ tương đối, giống như cách siêu máy tính có thể mô hình các hệ thống thời tiết rất năng động trên Trái đất.
Đáng ngạc nhiên, hoặc nếu bạn thích vô lý, các giá trị được tính toán từ thuyết tương đối số gần như giống hệt với các giá trị được tính toán bằng phép tính xấp xỉ sau Newton. Cách tiếp cận gần đúng thời hậu Newton chỉ là không nên làm việc cho những tình huống này.
Tất cả các tác giả còn lại là khả năng dịch chuyển đỏ hấp dẫn làm cho các quá trình gần các vật thể rất lớn xuất hiện chậm hơn và hấp dẫn hơn đối với một người quan sát bên ngoài so với thực tế. Điều đó có thể - loại, loại - giải thích tính hiệu quả vô lý mà chỉ là loại, loại.
Đọc thêm: Will, C. Về hiệu quả không hợp lý của phép tính gần đúng thời hậu Newton trong vật lý hấp dẫn.
