Esta es realmente una pregunta intrigante. He estado luchando con la visualización y buscando la forma correcta de responder por algún tiempo. Aquí están los puntos relevantes que puedo hacer al responder su pregunta.
Arriba hay representaciones del espacio en el paso de una onda más polarizada, polarizada cruzada y gravitacional en el espacio.
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Estás usando los términos gravedad y onda de manera intercambiable. La onda es en realidad una onda gravitacional, no una onda de gravedad. La gravedad es un campo pero la onda gravitacional es una radiación. Tenemos el análogo exacto para los campos eléctricos y magnéticos y la radiación electromagnética (EM) de los cuales la luz es una. Las ondas gravitacionales se teorizaron durante 101 años antes de que se midieran este año experimentalmente. Entonces, las ondas son algo nuevas en comparación con las ondas EM que se han experimentado desde el siglo XVIII. Por esta razón, es más fácil dibujar ejemplos de ondas electromagnéticas para responder a su pregunta y ayudar a visualizar el evento real en la naturaleza.
1- En cuanto a la antigravedad y el efecto de cancelación de la gravedad, la gravedad es un campo. Imagine una carga positiva + q en el origen. Genera un campo de fuerza electrostática en todo el espacio. Si desea un punto en el que el valor del campo sea cero, debe alejarse una distancia infinita. Alternativamente, puede introducir una segunda carga + qa distancia 2a de distancia en el eje x. Luego, en un punto medio entre las dos cargas (punto a00 en el eje x), obtiene los dos campos para cancelarse entre sí. El punto es inestable y el más mínimo movimiento de una manera u otra favorece a uno. Lo mismo se puede hacer con el campo de gravedad. Si tiene una masa M en un punto, genera un campo gravitacional en el espacio. Si otra masa M está a una distancia de distancia, en el punto medio entre los dos el campo neto es cero. La única diferencia entre el campo electrostático y el campo de gravedad es que las cargas pueden ser positivas o negativas, pero para el campo gravitacional todo es negativo y atractivo. Todavía no hemos encontrado ninguna evidencia de la existencia de masas negativas.
2- Para la radiación visualice una carga en movimiento. A medida que aceleras la carga, su campo electrostático se mueve con ella. Sin embargo, el campo cambia en un punto lejano que no se siente instantáneamente. El cambio en el campo se mueve a la velocidad de la luz. Si la carga se mueve a bajas velocidades, el movimiento aparecerá instantáneo y se aplicará una mecánica no relativista. Si la carga se mueve más rápido que un pequeño porcentaje de luz (y con partículas cargadas de luz como el electrón y el protón con frecuencia lo hace), entonces se aplica una verdadera dinámica relativista. Ese cambio en el campo se modela como la propagación de una onda en el espacio.
3- Para los campos magnéticos, los mismos fenómenos son aplicables con una diferencia distinta. No hay monopolos magnéticos. Siempre tienes dos polos norte y sur. Las líneas de campo siempre se inician en un polo y terminan en el otro. Las ondas gravitacionales también requieren esto. Necesita más de una masa de aceleración para iniciar una ola. Es por eso que los físicos hablan de detectar dos agujeros negros en espiral o dos estrellas de neutrones en espiral.
4- La fuerza gravitacional es mucho más débil que la fuerza eléctrica. En realidad, es 39 órdenes de magnitud más débil. Es por eso que detectar una perturbación del campo electrostático es muy fácil, mientras que detectar una perturbación en el campo gravitacional solo es medible para masas muy grandes. Incluso con los detectores actuales realizados después de un siglo de progreso, necesita unas pocas masas solares que actúen en distancias muy pequeñas para generar una ola notable. Para hacer una onda para cancelar la otra onda o interferir con ella, debes poder manipular las estrellas de neutrones y los agujeros negros. Para ver un ejemplo de uno, necesita dos conjuntos de dos agujeros negros en espiral medidos simultáneamente por un detector.
5- El fenómeno de cancelación de onda en realidad no es una cancelación. Se llama interferencia. La luz no cancela otra luz. Interfiere con él y crea un patrón de interferencia de luces y sombras. Lo mismo ocurrirá con las ondas gravitacionales si interfiere con una segunda onda. Recuerde que hacer un experimento de interferencia de doble rendija no es factible ya que, a diferencia de la luz, no sabemos nada que pueda bloquear la gravedad o la onda gravitacional. Por lo tanto, no se puede hacer que un GW interfiera consigo mismo convirtiéndolo en dos fuentes puntuales.
Espero que proporcione suficientes herramientas para la visualización. Piense en un dipolo magnético muy débil con polos en espiral uno hacia el otro y que forma una onda. Piensa en otro dipolo a una distancia haciendo lo mismo. Y finalmente piense en la interferencia entre estos dos dipolos a una distancia de los dos como una función del tiempo y verá el efecto de cancelación e intensificación que estaba preguntando. Voilà!
