Las ondas en la gravedad.

Cuando la mayoría de la gente piensa en ondas, normalmente piensan en las ondas de agua. Deje caer una piedra en un estanque tranquilo y se puede ver que las olas se extienden a lo largo de la superficie del agua. Las olas se producen en el agua, ya que toma tiempo para que el agua desplazada por la gravilla para empujar contra el agua circundante. El agua desplazada se mueve hacia afuera, lo que empuja el agua más lejos, lo que empuja el agua aún más, y así sucesivamente. La energía del desplazamiento mueve a través del agua a una velocidad particular. Ese "velocidad del agua" varía dependiendo de la profundidad del agua y otros factores, pero nunca es instantáneo.
Las ondas de luz (ondas electromagnéticas para aquellos que gustan de precisión) son un poco diferentes. La luz no se necesita un material para viajar a través. Se podría decir que la luz es su propio vehículo. Aún así, si haces un destello de luz, las ondas se extienden en todas las direcciones al igual que nuestra piedra en un estanque. Y la luz hace que las ondas por la misma razón. Molestar a un campo electromagnético, y se necesita tiempo para que la perturbación se propague. La velocidad de esa perturbación es lo que llamamos la velocidad de la luz.
En el universo de Newton, no hay tal cosa como una onda de gravedad. Newton sostuvo que la gravedad actúa al instante. Puesto que la gravedad de Newton actúa a distancia, tiene que actuar inmediatamente. Si se tomó el tiempo para la gravedad del sol para viajar a la tierra, nuestro planeta sería atraído a donde estaba el sol, no se donde está, y nuestro planeta se vaya volando en una órbita inestable.
Pero esto nos deja con un poco de un problema. La relatividad especial dice que nada debe viajar más rápido que la luz, así que ¿cómo podría gravedad acto al instante a grandes distancias. La solución a este problema es de la teoría de la relatividad general de Einstein curso. En la relatividad general, la gravedad no es una acción a distancia, pero una flexión del espacio y el tiempo. Nuestro pequeño planeta no está en órbita el sol, porque su conseguir los mensajes intant, que gira alrededor del sol, porque el espacio que recorre es curvo. Ese espacio se curva por la masa del sol. En la relatividad general la materia le dice cómo doblar el espacio-tiempo y el espacio-tiempo le dice a la materia cómo moverse.
Pero si distribuye el espacio-tiempo moviendo masas alrededor, que las perturbaciones necesita tiempo para propagarse. Hay una velocidad de propagación que spactime, y pasa a ser la velocidad de la luz. Dado que las perturbaciones gravitacionales se propagan a una velocidad finita debe haber ondas de gravedad.

Si imaginamos un pequeño insecto de agua en el estanque, sabemos que sería bob arriba y abajo mientras la ola fluye más allá de ella. Incluso si no podíamos ver el agua, el meneo de la chinche de agua nos diría la ola estaba allí. Lo mismo ocurre con las ondas de gravedad. No podemos ver las ondas de gravedad, pero debemos ser capaces de ver su efecto. En la imagen de arriba he dibujado lo que sucedería con un anillo de pequeñas masas como una simple onda de gravedad pasa por (a pesar de que he hecho el efecto mucho más grande de lo que realmente es).
Ha habido una gran cantidad de esfuerzo para detectar ondas gravitacionales esta manera, pero hasta ahora no han tenido éxito. Sin embargo, a pesar de que no los hemos detectado directamente, sabemos que existen debido a la forma pulsar binario se comportan. Pero lo dejo para otro momento.