Tundub, et lähipäevil räägime palju gravitatsioonilistest lainetest. Aga miks mõnikord nimetatakse neid ekslikult "agressiooni laineteks"? Selles sotsiaalmeedia maailmas, kus esmapilgul hinnatakse lühidust, võib tunduda, et fraasi „gravitatsioonilaine” vähendamine “laine laineteks” ei ole nii suur asi. Veelgi enam, see võimaldab teil salvestada paar ekstra tähemärki Twitteri fännidele!
Ja tõenäoliselt näete uudistes palju pealkirju, mis näitavad „teaduse gravitatsioonilaine”, asendatud sõnaga „brawling”, kuid ei kuulu sellesse lõksu. Kuigi mõlemal sõnal on kaal, sisuliselt on gravitatsioonilised lained ja agressiooni lained täiesti erinevad „olendid”. Loe edasi, et teada saada, kuidas need erinevad, ja isegi näidata oma gravitatsiooniteadmisi järgmisel korral pubi ees sõprade ees.
Gravitatsioonilised lained on kõige üldisemas mõttes ruumis ja ajas mingisugused ripsed. Einsteini üldsuhtelisuse teooria ennustas nende olemasolu enam kui sada aastat tagasi ning need moodustati kosmoses olevate massiivsete objektide kiirendamisel (või tegelikult aeglustumisel). Kui täht plahvatab supernoovana, kannavad gravitatsioonilised lained valguse kiirusel energiat detonatsioonist. Kui kaks musta auku kokku põrkuvad, tekitavad nad ruumis ja ajas rippingu, meenutades mõrra tiigis, kus kivi visati. Kui kaks neutronitähte pöörlevad üksteisega väga tihedalt, nimetatakse nende energiast, mida süsteemist eemaldatakse - nimetasite seda gravitatsioonilaineks. Kui me saaksime neid laineid avastada ja jälgida, mida võib-olla lubab ka gravitatsioonilaine astronoomia uus ajastu, õpime me tundma gravitatsioonilisi laineid ja töötama nende reprodutseerivate nähtustega. Näiteks võib äkiline gravitatsioonilaine impulss viidata sellele, et nad on saadud supernoova plahvatusest, samal ajal kui pidev võnkumissignaal võib viidata kahe musta augu lähedale enne nende ühendamist. Seni on gravitatsioonilained teoreetilised, vaatamata tugevate kaudsete tõendite olemasolule. Huvitaval kombel, kuna gravitatsioonilained levivad läbi ruumi, deformeerivad nad füüsiliselt ruumi „kangast“, st vähendab või vähendab kahe objekti vahelist ruumi väga nõrgalt. Mõju on tühine, kuid kasutades laserinterferomeetrit, näiteks gravitatsioonilaine vaatlusseadme laserinterferomeetrit või LIGO-d, mis mõõdab 2,5-kilomeetrise L-kujulise vaakumtunneli kaudu peegeldunud laserite väikseid laineid, on võimalik avastada meie planeedi gravitatsioonilaine. LIGO puhul on USA vastaskülgedel 2 jaama, mis on jagatud peaaegu 2000 miili võrra. Kui gravitatsioonilaine signaal on reaalne, jälgitakse selle allkirja mõlemas kohas; kui see on vale signaal (see tähendab, et veoauto lihtsalt juhtis minevikku), siis ainult üks jaam tuvastab signaali. Kuigi LIGO alustas tegevust 2002. aastal, ei ole ta veel gravitatsioonilisi laineid tuvastanud. Kuid 2015. aasta septembris täiendati süsteemi täiustatud LIGO-ks ja loodetakse, et füüsikud annavad meile lõpuks head uudised neljapäeval.
Boonus: primaarse gravitatsiooni lained. Te võite mäletada ebastabiilsust gravitatsioonilainete BICEP2 (ja seejärel mittetuvastamise) „avastamisega” Big Bang, mis on tuntud kosmilise mikrolaine taustana (CMF), nõrga algse „luminestsentsiga“. Kuigi BICEP2 „avastamine” osutus lootusetuks, arvatakse, et pisike gravitatsioonilaine suurema pommi ajal võib jätta oma „jälje” selles iidses kiirguses eriliseks polariseeritud valguseks. Kui täheldatakse primaarse gravitatsioonilaine (need, mis on toodetud Suure Paugu) jäljendit, siis on võimalik kinnitada mõningaid kosmilise inflatsiooni ja kvantti gravitatsiooni mudeleid. Need ei ole aga gravitatsioonilained, mida LIGO on jaht. LIGO (ja sellele sarnane vaatluskeskus) otsib gravitatsioonilaineid, mis tekivad tänapäeva universumis toimuvatel energiaüritustel. Esmane gravitatsioonilaine jaht on meie Universumi mineviku arheoloogilise kaevanduse sarnasus.
Lained on füüsilised häired, mida juhitakse gravitatsiooni taastamisega planeedikeskkonnas. Teisisõnu, lained on iseloomulikud ainult planeedikeskkonnale ja veekogudele. Õhkkondade puhul puhub õhk läbi ookeani ja siis on näiteks saare kokkupuude sunnitud tõusma. Kõrval küljel on õhk sunnitud püsima raskusjõu all madalamal kõrgusel, kuid selle ujuvus hakkab vastu raskusastmele, põhjustades selle taas tõusu. Selle tulemusena võib sageli atmosfääris võnkuva õhu ala tekitada lainete pilved. Laineid on näiteks tuule lained, tõusud ja tsunamid.
Seega selgub, et gravitatsioon juhib gravitatsiooni laineid ja gravitatsioonilaine, kuid neil on väga erinevad omadused, mida ei tohiks segi ajada.
