thumb|300px|Симулација на која се прикажани гравитациските бранови создадени за време на последните моменти пред судирот на две црни дупки. Во видеото, брановите може да се видат како се движат нанадвор како што двете црни дупки се движат една покрај друга.
Гравитациски бран — бранување на закривеноста на време-просторот кој се придвижува како бранови, кои се движат од изворот. Можноста за постоење на гравитациски бранови е првпат спомната во 1893 година од страна на Оливер Хевисајд кој ја искористил споредбата меѓу обратнопропорционалноста на квадратот на законите за гравитација и електричество.Heaviside O. A gravitational and electromagnetic analogy,Electromagnetic Theory, 1893, vol.1 455-466 Appendix B Во 1905 година Анри Поенкаре прв ги предложил гравитациските бранови (ondes gravifiques) кои се оддадени од тела и се движат со брзина на светлината според Лоренцовите трансформации. (PDF) Membres de l'Académie des sciences depuis sa création : Henri Poincare. Sur la dynamique de l' electron. Note de H. Poincaré. C.R. T.140 (1905) 1504-1508. Нивното постоење е предвидено во 1916 година од страна на Алберт Ајнштајн врз основа на Теоријата за општа релативност,The Detection of Gravitational Waves using LIGO, B. Barish гравитациските бранови ја пренесуваат енергијата како „гравитациско зрачење“. Постоењето на гравитациските бранови е можна последица на Лоренцовата коваријанса на Општата релативност, бидејќи ја воведува идејата за конечна брзина на движењето и физичките заемодејства со тоа движење. За споредба, гравитациските бранови не можат да постојат во Њутновата теорија за гравитација, која тврди дека физичките заемодејства се движат со бесконечни брзини.
Пред директното забележување на гравитациските бранови имало непосредни докази за нивното постоење. На пример, мерењата на Хулс–Тејлоровиот двоен систем предвидувале дека гравитациските броеви се повеќе од хипотетичка замисла. Можните извори за забележување на гравитациските бранови биле системите од двојни ѕвезди составени од бели џуџиња, неутронски ѕвезди и црни дупки. Различните гравитациско-бранови опсерватории се во изградба, а некои се во употреба како што се на пример Напредно ЛИГО која започнала со набљудувањата во септември 2015 година.
На 11 февруари 2016 година, здружените екипи во соработка ЛИГО и Вирго објавиле дека успеале за првпат директно да ги забележат гравитациските бранови кои потекнувале од пар на црни дупки кои биле во процес на спојување, користејќи ги детекторите на Напредниот ЛИГО.
Вовед thumb|left|300px|Историја на универзумот - за гравитациските бранови се претпоставува дека потекнуваат од космичката инфлација, ширење со брзина поголема од брзината на светлината кус период по Големата експлозија (17 март 2014).
Во Ајнштајновата Теорија за општата релативност, гравитацијата се разгледува како појава која потекнува од закривеноста на време-просторот. Оваа закривеност е предизвикана од присуството на маса. Воопштено, колку што повеќе маса се содржи во одредена зафатнина на простор, толку е поголема закривеноста на време-просторот на границата на оваа закривеност. Како што телата со маса се движат низ време-просторот, заркивеноста се менува за да се забележи промената на местоположбата на тие тела. Во одредени услови, телата кои забрзуваат создаваат промени во закривеноста, која се движи кон нанадвор со брзина на светлината во бранов облик. Овие придвижувачки движења се наречени гравитациски бранови.
Како што гравитацискиот бран минува пред далечен набљудувач, тој набљудувач ќе забележи дека време-просторот е разобличен од ефектите на напрегањето. Растојанието меѓу слободните тела се зголемуваат и намалуваат периодично како што минува бранот, при честота која соодветствува на онаа на бранот. Ова се случува и покрај тоа што таквите слободни објекти не се подложени на неурамнотежени сили. Големините на ваквите ефекти се намалува пропорционално со квадратот од растојанието до изворот. За спирално вртежно сврзаните двојни неутронски ѕвезди се предвидува дека се моќни извори на гравитациските бранови кои заемодејствуваат, поради многу големите маси поради блиските орбитии. Сепак, поради астрономските растојанија до овие извори ефектите мерени од Земјата се предвидува дека се многу мали, напрегајќи со сила помала од еден дел од 1020. Научниците го покажале постоењето на овие бранови со почувствителни детектори. Најчувствителниот детектор кој е наменет за мерење на еден дел од (од 2012 година) е изграден од опсерваториите ЛИГО и ВИРГО. Опсерваторија која ќе биде сместена во вселената, Ласерската интереферометарска вселенска антена, во моментов се гради од страна на ЕСА.
thumb|right|Линиски поларизиран гравитациски бран.
Гравитациските бранови можат да се движат низ областите од просторот каде електромагнетните бранови не можат да поминат. Се претпоставува дека тие се во можност на набљудувачите на Земјата да им обезбедат информации за црните дупки и останатите егзотични тела во вселената. Овие системи не можат да се набљудуваат со потрадиционалните начини како што се оптичките телескопи или пак радиотелескопите, но гравитациско-брановата астрономија обезбедува нови податоци за функционирањето на универзумот. Особено, гравитациските бранови може да се интерес за космолозите, затоа што тие нудат начин за набљудување на првите години од универзумот. Ова не е можно со вообичаената астрономија, бидејќи тогаш при рекомбинацијата универзумот не го пропуштал електромагнетното зрачење. Прецизните мерења на гравитациските бранови исто така ќе им овозможат на научниците подетално да ја испитаат општата теорија на релативноста.
Со изучувањето на гравитациските бранови, научниците ќе бидат во можност да видат што се случувало при почетната сингуларност. Главно, гравитациските бранови можат да постојат при секоја честота. Сепак, брановите со многу ниски честоти е невозможно да се забележат и не постои веродостоен извор за забележување на брановите со многу високи честоти. Стивен Хокинг и Вернер Израел наведуваат различни честоти за гравитациските бранови за кои постои можност да бидат забележани, започнувајќи од 10−7 Hz па сè до 1011 Hz.
Историја Во 1905 година, Анри Поенкаре прв предложил споредба меѓу забрзувачките електрични полнежи кои создаваателектромагнетни бранови и забрзуваните маси во релативистичките теории за гравитацијата би требале да создаваат гравитациски бранови.http://www.academie-sciences.fr/pdf/dossiers/Poincare/Poincare_pdf/Poincare_CR1905.pdf page 1507 Кога Ајнштајн ја објавил својата Теорија за општата релативност во 1915 година, бил скептичен во поглед на Поенкареовата идеја, бидејќи според теоријата не постоеле „гравитациски диполи“. Сепак, тој продолжил да ја истражува идејата и врз основа на бројни приближни пресметки дошол до заклучокот дека мора како акт да постојат три видови на гравитациски бранови (надолжно-надолжни, попречно-надолжни и попречно-попречни според Херман Вејл).
Сепак, природата на Ајнштајновите приближни пресметки предизвикале сомнежи во добиениот резултат. Во 1922 година, Артур Едингтон покажал дека два од Ајнштајновите бранови постоеле поради употребата на координатниот систем, можеле да се движат со која било брзина со изборот на соодветните координати, па Едингтон сметал дека тие се движат со „брзина на мислата“. Ова довело до сомнеж за физичноста на третиот вид на бранови (попречно-попречните за кои Едингтон покажал дека секогаш се движат со брзината на светлината независно од координатниот систем). во 1936 година, Ајнштајн и Нејтан Розен поднеле труд до Physical Review во кој тврделе дека гравитациските бранови не би можеле да постојат во целосната теорија за општата релативност, бидејќи таквото решение на равенките за полето би било сингуларност. Списанието нивниот труд го испратило до Хавард Робертсон, кој изјавил дека сингуларностите кои се појавуваат се всушност последица на употребата на цилиндрични координати. Ајнштајн, кој не бил запознаен со концептот на разгледување на трудовите од страна на други научници, налутено го повлекол трудот, и никогаш не бил повторно објавен во списанието. Како и да е, неговиот помошник Леополд Инфелд, кој бил во контакт со Робертсон, го убедил Ајнштајн дека критиките биле точни по што трудот бил презапишан и објавен повторно во друго списание.
Во 1956 година, Феликс Пирани ги разјаснил забуните поврзани со употребата на различните координатни системи запишувајќи ги гравитациските бранови со употреба на Римановиот кривински тензор. Во овој период неговата работа била игнорирана, бидејќи заедницата била фокусирана на друго прашање: дали гравитациските бранови може да пренесуваат енергија. Овој проблем бил разрешен со употреба на мисловен експеримент предложен од страна на Ричард Фајнман за време на првата конференција „GR“ на „Чапел Хил“ во 1957 година. Накусо, неговото гледиште (познато како „гледиште на лепливо зрно“) се зема предвид дека стап на кој има зрна, при минувањето на гравитацискиот бран овие зрна би требало да бидат придвижени по должината на стапот, триењето би создало топлина, што значи дека бранот кој минал извршил работа. Накусо подоцна, Херман Бонди (поранешен скептик за постоењето на гравитациските бранови) објавил детална верзија на „гледиштето на лепливо зрно“.
По конференцијата во „Чапел Хил“, Џозеф Вебер започнал да обмислува и гради детектори на гравитациски бранови денес познати како Веберови прачки. Во 1969 година, Вебер тврдел дека го забележал првиот гравитациски бран и во 1970 година дека „забележувал“ гравитациски сигнали, сепак, честотата со која биле забележувани покренала сомневања за точноста на ваквите набљудувања според кои чекорот на загуба на енергија на Млечниот Пат ќе ја исцеди од енергија галаксијата за многу покус временски период од утврдената старост. Овие сомнежи биле потврдени во средината на 1970-ите, повторувањето на експериментите од страна на други групи истражувачи низ светот не успеале да најдат какви било сигнали, и кон крајот на 1970-ите преовладувало мислењето дека резултатите на Вебер се лажни.
Во истиот период, е забележан првиот индиректен доказ за постоењето на гравитациските бранови. Во 1974 година, Расел Алан Халс и Џозеф Хутон Тејлор го откриле првиот двоен пулсар (откритие за кое во 1993 година ја добиле Нобеловата награда за физика). Во 1979 година, резултатите биле објавени и во истите имало детални мерења на постепеното нарушување на орбиталниот период на Халс-Тејлоровиот пулсар, што се совпаѓало прецизно со загубата на енергијата и аголниот момент на гравитациското зрачење, предвидени од општата релативност.
1962 – М. Е. Гертсенштајн и В. И. Пустовојт го објавиле првиот труд во кој се опишани начините за употреба на интерферометри со кои би се забележале tгравитациските бранови со големи бранови должини. 1984 – Кип Торн, Роналд Древер и Рајнер Вајс основаат управувачки одбор по откако NSF побарува од МИТ и Калтех да ги здружат силите за до водат проектот ЛИГО. 1994 – Директорот на лабораторијата ЛИГО Бери Бериш и неговата група ја оформуваат ЛИГО, со проектен план и буџет, ги добиваат финансиите од NSF, и ја започнуваат изградбата. Бериш е назначен, а главен надзорник и ЛИГО, со буџет од US$395 милиони, со што станува еден од најскапите проекти финансирани од страна на NSF. 1997 – Се создадени Научната соработка ЛИГО и Меѓународниот комитет за гравитациски бранови . 2002 – Започнува потрагата за гравитациските бранови на ЛИГО 2004 – Напредна надградба на ЛИГО е одобрена од страна на Националниот научен одбор. 2005 - Разрешен е проблемот на двојните црни дупки: три групи независно развиле нови методи за моделирање на спиралното спојување на двојните црни дупки. 2014 – Астрономите од Харвард–Смитсоновиот центар за астрофизика погрешно тврдат дека ги забележале и снимиле првите гравитациски бранови во заднинското микробраново зрачење. 2015 – Започнува со работа напредното ЛИГО.