El premio Nobel de Física 2017 ha sido otorgado a los científicos Rainer Weiss, Barry Barish y Kip Thorne, quienes hicieron uno de los descubrimientos que más “han sacudido al mundo”: la detección de ondas gravitacionales.

ondas gravitacionales

El Nobel de Física de este año fue para los científicos que detectaron, confirmaron y estudiaron la única parte de la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein que faltaba por demostrar y que abrió una nueva era para la astronomía.

Lo que necesitas saber de las Ondas Gravitacionales

La existencia de estas ondas es producto de la física moderna, ya que no pueden, en teoría, existir bajo la ley de gravitación universal de Newton debido a que esa ley asume que las interacciones físicas se propagan a una velocidad infinita.

En 1916, estas ondas fueron presentadas conceptualmente por Albert Einstein como una consecuencia de su teoría de la relatividad general.

Einstein describe la gravedad como una deformación del espacio. Las masas, como el Sol, por ejemplo, curvan el espacio. Un poco como cuando alguien se sube en una cama elástica.

Un vídeo elaborado por PHD Comics TV, una web que produce contenidos multimedia para comunicar las ideas del universo científico de una forma creativa y divertida, lo explica con (relativa) sencillez:

¿Qué es una onda gravitacional?

Es una oscilación en el tejido del espacio-tiempo. Imagina que el espacio es una gran malla elástica y que los cuerpos que tienen masa causan que esta lámina se curve, como le pasaría a un trampolín afectado por el peso de un saltador. Cuanta más masa, más se curva y distorsiona el espacio a causa de la gravedad.

Por ejemplo, la razón por la cual la Tierra gira alrededor del Sol es que el Sol es muy masivo, causando una gran distorsión en el espacio que lo rodea. Si intentaras moverte por una línea recta alrededor de una distorsión tan grande verías que en realidad te estarías moviendo en círculos alrededor del cuerpo que la causa. Así es como funcionan las órbitas de los planetas: no existe realmente una fuerza sujetando a los planetas, sólo es la curvatura del espacio.

¿Qué produce las ondas gravitacionales?

Las ondas gravitacionales son producidas cuando cuerpos masivos son acelerados, cambiando la distorsión del espacio. Toda masa o energía puede crear ondas gravitacionales. Si dos personas empezaran a bailar uno alrededor del otro, también se crearían oscilaciones en el tejido del espacio-tiempo, pero estas serían extremadamente pequeñas y prácticamente indetectables.

La gravedad es muy débil en las escalas de las otras fuerzas del Universo, así que necesitas algo muy masivo y moviéndose muy rápido para crear las distorsiones que nosotros podemos detectar, como las estrellas de neutrones y los agujeros negros.

¿Cómo observar una oscilación del espacio-tiempo?

Si el espacio entre dos personas se estirase o se contrajera nadie notaría nada si entre ambas hubiera marcas situadas a igual distancia, porque estas marcas también se estirarían en esa malla metafórica.


Pero hay una regla universal que no admite este efecto, una hecha usando la velocidad de la luz. Si el espacio entre dos puntos se estira, entonces la luz tarda más tiempo en ir de un punto a otro. Y si el espacio se contrae, la luz tarda menos tiempo en cruzar los dos puntos. Y es aquí donde entra en juego el experimento LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory).

El observatorio tiene túneles de cuatro kilómetros y usa luz láser para medir el cambio en la distancia entre los extremos del túnel. Cuando una onda gravitacional pasa, se ensancha en una dirección y se encoge en la otra dirección. Midiendo la interferencia de los láseres a medida que rebotan entre los diferentes puntos, los físicos pueden medir con mucha precisión si el espacio entre estos se ha expandido o contraído.

Fayerwayer/Público/Infobae/PHD Comics TV/VideoActualidad

 

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