Waardoor heeft een golf zowel een opgaande als een neergaande lijn?

Je vraagt eigenlijk naar drie verschillende golfverschijnselen: watergolven, geluidsgolven en straling. Onthoud hierbij het verschil tussen een transversale golf (golf loodrecht op de bewegingsrichting) en een longitudinale golf (golf parallel aan de bewegingsrichting). Laten we ze alledrie apart bekijken.

Watergolven:
Watergolven worden in stand gehouden door zwaartekracht + dichtheidsveranderingen. De deeltjes gaan op en neer (en ook een beetje horizontaal heen en weer, zie link naar afbeelding) door een wisselwerking tussen zwaartekracht en dichtheid. Hoge lokale dichtheid zorgt dus voor de omhoogstuwende kracht en de zwaartekracht voor de neerwaartse kracht. Daarnaast zorgen de dichtheidsverschillen ook voor zijwaartse krachten (daardoor 'verplaatst' de golf zich, maar de deeltjes zelf blijven rondom hetzelfde punt draaien). Watergolven zijn dus transversaal (loodrecht op het wateroppervlak) en longitudinaal (langs het wateroppervlak). Een watergolf zoals je die normaalgesproken kent kan dus niet bestaan als er geen zwaartekracht is, maar het kan wel dichtheidsgolven bevatten (dat is dus wat je op de ISS krijgt).

Geluidsgolven:
Een geluidsgolf bestaat puur uit dichtheidsverschillen in de lucht. Er is een bron (bijvoorbeeld je geluidspeaker) waar de lucht door kleine schokjes lokaal een hoge dichtheid krijgt en dan weer een lage dichtheid op een hele korte tijdschaal. Plaatsen waar een hoge dichtheid is, daar worden deeltjes 'weggeduwd' naar plaatsen met lagere dichtheid. Hierdoor heb je een wisselwerking waardoor deeltjes 'heen en weer' worden geduwd. Zie link naar afbeelding. Deze kracht werkt dus altijd parallel aan de richting van de golf. Geluidsgolven zijn daardoor longitudinaal. Deze golven heb je overal waar lucht is, dus ook op de ISS. Je kan het zelfs in andere media hebben (zoals, water).

Straling:
Elektromagnetische straling bestaat uit twee transversale golven (loodrecht op de bewegingsrichting): een golf in het elektrisch veld plus een golf in het magnetisch veld. Deze golven staan ook weer loodrecht op elkaar (zie afbeelding). Wat er precies golft bij een elektromagnetische golf is de intensiteit van elektrische en magnetische velden en de richting daarvan. Een veranderend elektrisch veld veroorzaakt een veranderend magnetisch veld en vice versa. Zo 'slepen' deze twee golven elkaar voort. De veranderingsrichting van het magnetisch veld wordt dus gedefinieerd door de veranderingsrichting van het elektrisch veld en andersom.