Het lijkt erop dat we de komende dagen veel over zwaartekrachtsgolven zullen praten. Maar waarom worden ze soms ten onrechte "golven van agressie" genoemd? In deze wereld van sociale media, waar beknoptheid in de eerste plaats het meest wordt gewaardeerd, kan het lijken alsof het verminderen van de uitdrukking "zwaartekrachtsgolven" naar "golven van een golf" niet zo'n grote deal is. Bovendien kun je een paar extra karakters opslaan voor fans van Twitter!
En hoogstwaarschijnlijk zul je heel wat nieuwtjes in het nieuws zien, voorafschaduwing van "zwaartekrachtgolven van de wetenschap", vervangen door het woord "vechtpartijen", maar val niet in deze val. Hoewel beide woorden gewicht hebben, zijn zwaartekrachtsgolven en golven van agressie in wezen compleet verschillende 'wezens'. Lees verder om erachter te komen hoe ze verschillen, en zelfs in staat zijn om te pronken met je zwaartekrachtkennis de volgende keer voor vrienden in een pub.
Gravitatiegolven zijn, in de meest algemene zin, een soort van rimpelingen in ruimte en tijd. Einsteins theorie van de algemene relativiteitstheorie voorspelde hun bestaan meer dan honderd jaar geleden, en ze werden gevormd door de versnelling (of zelfs de vertraging) van massieve objecten in de ruimte. Als een ster explodeert als een supernova, dan dragen zwaartekrachtgolven energie weg van detonatie met de snelheid van het licht. Als twee zwarte gaten botsen, veroorzaken ze een rimpel in ruimte en tijd, die lijkt op een rimpeling in een vijver waar een steen werd gegooid. Als twee neutronensterren heel dicht bij elkaar draaien, wordt hun energie, die je uit het systeem wegvoert - je raadt het al - zwaartekrachtgolven genoemd. Als we deze golven zouden kunnen waarnemen en observeren, wat het nieuwe tijdperk van astronomie van zwaartekrachtgolven mogelijk zal toestaan, zullen we gravitatiegolven leren herkennen en werken met de verschijnselen die ze reproduceerden. Een plotselinge impuls van zwaartekrachtgolven kan bijvoorbeeld aangeven dat ze zijn ontvangen van een explosie van een supernova, terwijl een continu oscillerend signaal een nauwe baan van twee zwarte gaten kan aangeven voordat ze samenvloeien. Tot nu toe zijn gravitatiegolven theoretisch, ondanks het bestaan van sterk indirect bewijs. Interessant is dat zwaartekrachtsgolven zich door de ruimte voortplanten, waardoor ze het "weefsel" van de ruimte fysiek zullen vervormen, dat wil zeggen dat ze de ruimte tussen twee objecten heel zwak verminderen of uitbreiden. Het effect is verwaarloosbaar, maar met behulp van een laserinterferometer, zoals een gravitatiegolf-observatoriumlaserinterferometer of LIGO, die de kleinste golven meet in lasers gereflecteerd door 2,5-kilometer L-vormige vacuümtunnels, kunnen zwaartekrachtsgolven over onze planeet worden gedetecteerd. In het geval van LIGO zijn er 2 stations aan weerszijden van de VS, gedeeld door bijna 2000 km. Als het gravitatiegolfsignaal echt is, wordt de handtekening op beide plaatsen waargenomen; als dit een vals signaal is (dat wil zeggen, een vrachtwagen reed gewoon voorbij), dan zal slechts één station het signaal detecteren. Hoewel LIGO in 2002 met zijn activiteiten begon, moet het nog gravitatiegolven detecteren. Maar in september 2015 werd het systeem geüpgraded naar Advanced LIGO en het is te hopen dat natuurkundigen ons donderdag eindelijk goed nieuws zullen brengen.
Bonus: golven van primaire zwaartekracht. Je herinnert je misschien de beroering met de "ontdekking" van BICEP2 (en dan met niet-detectie) van zwaartekrachtgolven in de zwakke initiële "luminescentie" van de oerknal bekend als de kosmische microgolfachtergrond (CMF). Hoewel de 'ontdekking' van BICEP2 hopeloos bleek te zijn, wordt aangenomen dat kleine gravitatiegolven rond de tijd van de oerknal hun 'afdruk' in deze oude straling als een speciaal soort gepolariseerd licht kunnen achterlaten. Als de afdruk van de primaire zwaartekrachtgolven (die geproduceerd door de oerknal) wordt waargenomen, kunnen sommige modellen van kosmische inflatie en kwantumzwaartekracht worden bevestigd. Dit zijn echter niet de gravitatiegolven die LIGO jaagt. LIGO (en het soortgelijke observatorium) is op zoek naar gravitatiegolven, die worden gegenereerd door energiegebeurtenissen die nu plaatsvinden in ons moderne universum. Jagen op primaire zwaartekrachtgolven is een schijn van een archeologische opgraving van het verleden van ons universum.
Golven zijn fysieke verstoringen, gecontroleerd door het herstellen van de zwaartekracht in een planetaire omgeving. Met andere woorden, de golven zijn alleen karakteristiek voor planetaire atmosferen en waterlichamen. In het geval van atmosferen blaast de lucht door de oceaan, en vervolgens wordt het tegenkomen van een eiland bijvoorbeeld gedwongen op te stijgen. Aan de luwe kant, zal de lucht gedwongen worden om op een lagere hoogte te blijven onder invloed van de zwaartekracht, maar het drijfvermogen zal werken tegen de zwaartekracht, waardoor het weer zal stijgen. Als gevolg hiervan kan een gebied van oscillerende lucht in de atmosfeer vaak wolken in de toppen van de golven produceren. Voorbeelden van golven zijn windgolven, getijden en tsunami's.
Zo blijkt dat de zwaartekracht zwaartekrachtgolven en zwaartekrachten veroorzaakt, maar ze hebben heel andere eigenschappen die niet verward moeten worden.
