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febrero 12, 2016

Einstein y su predicción sobre las ondas gravitacionales se hacen realidad 101 años después.

Albert Einstein fue un físico alemán de origen judío,
nacionalizado después suizo y estadounidense.
Es considerado como el científico
más conocido y popular del siglo XX.
Por primera vez los científicos de LIGO han observado movimientos que se suscitan en el espacio – tiempo, llamadas ondas gravitacionales, arribando a la tierra desde un evento cataclismico en la distancia del universo. Esto confirma la mayor predicción de Albert Einstein en 1915 sobre la teoría general de la relatividad y abre una nueva ventana para entender el cosmo.

Las ondas gravitacionales fueron detectadas el 14 de septiembre de 2015 a las 5:51 a.m. por los detectores Laser interferometer del Observatorio de ondas gravitacionales (LIGO), localizado en Livingston Lousiana y Hanford Washington USA. Este observatorio fue fundado por The National Science Foundation (NSF). 

En física, una onda gravitacional es una ondulación del espacio – tiempo (modelo matemático que combina el espacio y el tiempo en un único continuo como dos conceptos inseparablemente relacionados). Este tipo de ondas constituye una consecuencia de la teoría de la relatividad general de Einstein y se transmite a la velocidad de la luz.
Ondas gravitacionales. Wikipedia.org

De acuerdo a las teorías de la relatividad de Einstein, el tiempo no puede estar separado de las tres dimensiones espaciales, sino que al igual que ellas, esta depende  del estado del movimiento del observador. En esencia, dos observadores medirán tiempos diferentes para el intervalo entre dos sucesos, la diferencia entre los tiempos medidos depende de la velocidad relativa (valor de la velocidad de un cuerpo tal como lo mediría un observador situado en el otro).

La definición de “espacio – tiempo” como un ente matemático único y continuo se puede entender desde una perspectiva pseudo-euclidiana, la cual considera al universo como un “espacio de cuatro dimensiones” formado por tres dimensiones espaciales físicas observables y por una cuarta dimensión temporal.

Basado en el principio de que nada viaja más rápido que la luz, esto significa que  los cambios en el campo gravitatorio no pueden ocurrir en todas las partes instantáneamente: deben propagarse. En relatividad general se propagan a exactamente la misma velocidad que las ondas electromagnéticas de vacío: la velocidad de la luz. A estos cambios que se propagan se les llama ondas gravitacionales.

El espectro de ondas gravitacionales es completamente inexplorado, cada vez que una nueva onda electromagnética se ha abierto a la astronomía, los astrónomos han descubierto fenómenos completamente inesperados. Lo mismo pasa con las ondas gravitacionales. Las ondas gravitacionales son generadas por los movimientos aparentes de las masas, que codifican las distribuciones de masa y velocidades, este tipo de ondas son débiles. Las más fuerte que se podrían esperar observar en la tierra seria generadas por acontecimientos muy distantes y antiguos.

Objetos emisores de ondas gravitacionales:
  • La explosión de una supernova.
  • La formación de un agujero negro.
  • El choque de cuerpos masivos como estrellas de neutrones o la colisión de agujeros negros. 
  • La rotación de una estrella de neutrones inhomogénea.
  • Radiación gravitacional remanente del Big Bang. 

Kip Thorne. Físico teórico pionero del experimento que ha captado la primera onda gravitacional, responde a la pregunta: ¿Por qué son tan importantes estas ondas? Tomado del país.com

Son importantes por el futuro al que nos llevan. Por un lado hoy [por ayer] hemos hecho muchos descubrimientos pioneros. La primera detección de ondas gravitacionales llegando a la Tierra, la primera observación de dos agujeros negros chocando y uniéndose para crear uno nuevo, las simulaciones del evento, que nos permiten observar por primera vez cómo se comporta el espacio y el tiempo cuando ambos están oscilando de forma salvaje igual que en una tempestad en el océano.
Pero lo más importante es que se abre la observación humana a un nuevo tipo de radiación. Todo lo que hemos hecho hasta ahora esencialmente se basa en ondas electromagnéticas. Ahora accedemos a otro tipo de radiación completamente nuevo. En las próximas dos décadas vamos a ver el mismo desarrollo que en la astronomía convencional, comprenderemos cuatro tipos de ondas gravitacionales con diferentes periodos de oscilación y cada una nos dirá cosas muy diferentes del universo. Las ondas que hemos visto oscilan en periodos de milisegundos. Pero usando LISA, que será una antena espacial, algo así como LIGO en el espacio, vamos a captar periodos que son 1.000 veces más largos, de minutos a horas. Vamos a ver incluso periodos de años y décadas. Vamos a ver la marca que dejan en el cielo ondas que tienen periodos de miles de millones de años. Vamos a ver muchas cosas que no habíamos visto antes, y esto sucederá en las próximas dos décadas”.





Fuentes: 
Gravitational Waves Detected 100 Years After Einstein's Prediction. LIGO Observatory – Enlace: https://goo.gl/VHCkTt
El padre de Ligo: “Este evento a causado una tormenta en la que se podría viajar en el tiempo”. Diario El País. – Enlace: http://goo.gl/2GUoNt
Onda Gravitacional. Wikipedia.org. – Enlace: https://goo.gl/HcTueh

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