تأخیر شاپیرو یا تأخیر زمانی گرانشی که پس از اروین شاپیرو نامگذاری شدهاست، پدیدهای است که موجب میشود سرعت نور هنگام عبور از کنار یک جرم بزرگ، برای ناظر دوردست کمتر به نظر برسد. این پدیده با نسبیت عام سازگار است و یکی از چهار آزمون کلاسیک این نظریه در منظومهٔ خورشیدی میباشد. این اثر برخلاف برخی اثرات دیگر مانند انتقال به سرخ گرانشی و خمشدن نور در نزدیکی میدانهای گرانشی، در زمان ارائهٔ نسبیت عام در ۱۹۱۶ پیشبینی نشد و حدود ۵۰ سال بعد در ۱۹۶۴ توسط اروین شاپیرو مطرح گردید.[۱]
این تأخیر بارها در منظومهٔ خورشیدی، برای مثال با استفاده از سیگنالهای راداری به سمت سیارهٔ زهره در هنگام حضور و عدم حضور یک جرم بزرگ در کنار مسیر سیگنال اندازیگیری شدهاست.[۲]
در یک میدان گرانشی نزدیک به ایستا با شدت متوسط (مانند آنچه در نزدیکی سیارهها و ستارهها وجود دارد، و نه در نزدیکی سیاهچالهها) این پدیده را میتوان حالت خاصی از اتساع زمان گرانشی دانست. طبق نسبیت خاص سرعت نور در مسیرهای به اندازه کافی کوچک که فضازمان بهطور مؤثر تخت است، ثابت است. این مطلب در مورد مسیرهای بزرگتر و در حضور میدان گرانشی درست نیست؛ بنابراین میتوان گفت دلایل این پدیده چنین هستند:[۳]
در شرایط میدان گرانشی ضعیف و مستقل از زمان تنسور متریک را میشود چنین تقریب زد:
برای سیگنالی که از اطراف یک جرم عظیم میگذرد تأخیر زمانی چنین به دست میآید:
که در آن بردار یکه از محل ناظر به محل چشمه میدان است.