Ondas gravitacionais e ondas de agressão: podemos distinguir!

Ondas gravitacionais e ondas de agressão: podemos distinguir!

Parece que nos próximos dias vamos falar muito sobre ondas gravitacionais. Mas por que às vezes eles são erroneamente chamados de “ondas de agressão”? Neste mundo de mídia social, onde a brevidade é mais valorizada em primeiro lugar, pode parecer que reduzir a frase “ondas gravitacionais” para “ondas de onda” não é tão importante. Além disso, permite que você salve alguns personagens extras para os fãs do Twitter!

E muito provavelmente você verá muitas manchetes nas notícias, prenunciando “ondas gravitacionais da ciência”, substituídas pela palavra “brigas”, mas não caia nessa armadilha. Enquanto ambas as palavras têm peso, em essência, ondas gravitacionais e ondas de agressão são “criaturas” completamente diferentes. Leia para descobrir como eles diferem, e até mesmo ser capaz de mostrar o seu conhecimento gravitacional da próxima vez na frente de amigos em um pub.

Ondas gravitacionais são, no sentido mais geral, algum tipo de ondulação no espaço e no tempo. A teoria da relatividade geral de Einstein previu sua existência há mais de cem anos, e eles se formaram na aceleração (ou na desaceleração) de objetos massivos no espaço. Se uma estrela explode como uma supernova, as ondas gravitacionais transportam energia para longe da detonação à velocidade da luz. Se dois buracos negros colidirem, eles causarão uma ondulação no espaço e no tempo, lembrando uma ondulação em um lago onde uma pedra foi lançada. Se duas estrelas de nêutrons rodam muito próximas uma da outra, sua energia, que é transportada do sistema - você adivinhou - é chamada de ondas gravitacionais. Se pudéssemos detectar e observar essas ondas, que a nova era da astronomia das ondas gravitacionais pode possivelmente permitir, aprenderemos a reconhecer ondas gravitacionais e trabalhar com os fenômenos que as reproduzem. Por exemplo, um repentino impulso de ondas gravitacionais pode indicar que elas foram recebidas de uma explosão de uma supernova, enquanto um sinal contínuo de oscilação pode indicar uma órbita fechada de dois buracos negros antes de se fundirem. Até agora, as ondas gravitacionais são teóricas, apesar da existência de fortes evidências indiretas. Curiosamente, como as ondas gravitacionais se propagam pelo espaço, elas deformam fisicamente o “tecido” do espaço, isto é, reduzem ou expandem muito fracamente o espaço entre dois objetos. O efeito é insignificante, mas usando um interferômetro a laser, como um interferômetro laser observatório de ondas gravitacionais ou LIGO, que mede as menores ondas em lasers refletidas em túneis de vácuo de 2,5 quilômetros em forma de L, ondas gravitacionais em todo o planeta podem ser detectadas. No caso do LIGO, existem 2 estações localizadas em lados opostos dos EUA, divididas por quase 2000 milhas. Se o sinal de onda gravitacional é real, sua assinatura será observada em ambos os lugares; Se este for um sinal falso (ou seja, um caminhão passou), somente uma estação detectará o sinal. Embora o LIGO tenha iniciado suas atividades em 2002, ainda não detectou ondas gravitacionais. Mas em setembro de 2015, o sistema foi atualizado para o Advanced LIGO e espera-se que os físicos finalmente nos forneçam uma boa notícia na quinta-feira.

Bônus: ondas gravitacionais primárias. Você pode se lembrar da turbulência com a “descoberta” do BICEP2 (e depois com a não detecção) de ondas gravitacionais na fraca “luminescência” inicial do Big Bang conhecida como fundo cósmico de microondas (CMF). Embora a “descoberta” do BICEP2 tenha sido inútil, acredita-se que pequenas ondas gravitacionais na época do Big Bang podem deixar sua “impressão” nesta antiga radiação como um tipo especial de luz polarizada. Se a impressão das ondas gravitacionais primárias (aquelas produzidas pelo Big Bang) é observada, então alguns modelos de inflação cósmica e gravidade quântica podem ser confirmados. No entanto, estas não são as ondas gravitacionais que o LIGO está caçando. O LIGO (e o observatório semelhante a ele) está procurando por ondas gravitacionais, que são geradas por eventos de energia ocorrendo agora em nosso Universo moderno. A caça de ondas gravitacionais primárias é uma aparência de uma escavação arqueológica do passado do nosso Universo.

As ondas são distúrbios físicos, controlados pela restauração da gravidade em um ambiente planetário. Em outras palavras, as ondas são características apenas para atmosferas planetárias e corpos d'água. No caso de atmosferas, o ar sopra através do oceano e, em seguida, encontrar uma ilha, por exemplo, é forçado a subir. No lado de sotavento, o ar será forçado a ficar a uma altura menor sob a ação da gravidade, mas sua flutuação funcionará contra a gravidade, fazendo com que ela se levante novamente. Como resultado, muitas vezes uma área de ar oscilante na atmosfera pode produzir nuvens nas cristas das ondas. Exemplos de ondas são ondas de vento, marés e tsunamis.

Assim, a gravidade gera ondas de gravidade e ondas de gravidade, mas elas têm propriedades muito diferentes que não devem ser confundidas.

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