¿Qué son las Ondas Gravitacionales y por qué son importantes?
Hace alrededor de una semana y media la ciencia dio otro gran salto con un nuevo descubrimiento. Y aunque mucho se ha hablado de ello en la prensa se ha visto muy poca respuesta por parte de público en general. Desgraciadamente, muy frecuentemente los avances científicos aunque se reconocen como importantes, no son comprendidos por los que no estamos relacionados directamente con el área.
Es mucho más fácil emocionarse por Nuevos Horizontes que nos inunda de bellísimas fotografías de uno de los más famosos planetas enanos de nuestro sistema solar, que de un descubrimiento físico con el cual prácticamente no tenemos contacto en el día a día.
Para poder comprender esto, debemos ir mucho más atrás en la historia, cuando ninguno de nosotros habíamos siquiera nacido: el siglo XVII. Durante los años de 1600 fue descubierto que la luz viaja a una velocidad finita, primero fue propuesto por Galileo en 1638 y posteriormente confirmado por Olaf Roemer en 1676 con sus observaciones de la luna Io de Júpiter.
Esto originó un debate en el cual se cuestionaba si la luz estaba hecha de partículas (como sugería Newton) o si era una onda. En aquel entonces se pensaba que las ondas únicamente se podían transportar a través de algún material, por lo que se propuso la hipótesis de que la luz se transportaba a través de una sustancia hipotética llamada “éter luminífero”.
No fue hasta 1905, con la relatividad especial de Einstein se demostró que la luz (y las ondas electromagnéticas en general) viajan a través del espacio sin necesidad de la presencia de algún material físico qué atravesar y sus campos de energía podían ser perturbados como un fluido. Por lo cual la hipótesis del éter luminífero pasó a la historia.
Pero en el modelo de gravedad de Newton los cuerpos ejercen fuerzas sobre otros instantáneamente. Parecía extraño que la energía de la luz viajara sólo a una velocidad finita, mientras la energía gravitacional viajara a una velocidad infinita, lo que llevó a Einstein a desarrollar la teoría general de la relatividad. En esta teoría, la gravedad no es una fuerza entre masas, sino más bien un efecto en la curvatura del espacio-tiempo, por lo cual el espacio-tiempo se comportarían más como un fluido, siendo relativos y flexibles. Bajo este concepto, los objetos al moverse en el espacio deberían generar una perturbación en el espacio-tiempo, al igual que las ondas al mover tus manos en el agua, y por ello debían existir las ondas gravitacionales.
Por mucho tiempo, las ondas gravitacionales fueron estudiadas a través de ecuaciones aproximadas con éxito, pero experimentalmente no existía manera de detectar estas ondas y comprobar su existencia. El Observatorio de Interforemetría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO) trabajó extensivamente durante más de 20 años para lograr detectar las ondas gravitacionales, las cuales son increíblemente débiles.
Esto comprueba la existencia de las ondas gravitacionales, por lo cual la teoría de la relatividad de Einstein después de poco más de 100 años sigue estando vigente y no sólo eso, según las palabras de la astrofísica Katie Mack:
Fuentes:
Es mucho más fácil emocionarse por Nuevos Horizontes que nos inunda de bellísimas fotografías de uno de los más famosos planetas enanos de nuestro sistema solar, que de un descubrimiento físico con el cual prácticamente no tenemos contacto en el día a día.
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| Imagen de LIGO/Caltech |
Para poder comprender esto, debemos ir mucho más atrás en la historia, cuando ninguno de nosotros habíamos siquiera nacido: el siglo XVII. Durante los años de 1600 fue descubierto que la luz viaja a una velocidad finita, primero fue propuesto por Galileo en 1638 y posteriormente confirmado por Olaf Roemer en 1676 con sus observaciones de la luna Io de Júpiter.
Esto originó un debate en el cual se cuestionaba si la luz estaba hecha de partículas (como sugería Newton) o si era una onda. En aquel entonces se pensaba que las ondas únicamente se podían transportar a través de algún material, por lo que se propuso la hipótesis de que la luz se transportaba a través de una sustancia hipotética llamada “éter luminífero”.
No fue hasta 1905, con la relatividad especial de Einstein se demostró que la luz (y las ondas electromagnéticas en general) viajan a través del espacio sin necesidad de la presencia de algún material físico qué atravesar y sus campos de energía podían ser perturbados como un fluido. Por lo cual la hipótesis del éter luminífero pasó a la historia.
Pero en el modelo de gravedad de Newton los cuerpos ejercen fuerzas sobre otros instantáneamente. Parecía extraño que la energía de la luz viajara sólo a una velocidad finita, mientras la energía gravitacional viajara a una velocidad infinita, lo que llevó a Einstein a desarrollar la teoría general de la relatividad. En esta teoría, la gravedad no es una fuerza entre masas, sino más bien un efecto en la curvatura del espacio-tiempo, por lo cual el espacio-tiempo se comportarían más como un fluido, siendo relativos y flexibles. Bajo este concepto, los objetos al moverse en el espacio deberían generar una perturbación en el espacio-tiempo, al igual que las ondas al mover tus manos en el agua, y por ello debían existir las ondas gravitacionales.
Por mucho tiempo, las ondas gravitacionales fueron estudiadas a través de ecuaciones aproximadas con éxito, pero experimentalmente no existía manera de detectar estas ondas y comprobar su existencia. El Observatorio de Interforemetría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO) trabajó extensivamente durante más de 20 años para lograr detectar las ondas gravitacionales, las cuales son increíblemente débiles.
¡Las ondas que se detectaron el pasado 11 de febrero pertenecieron a la colisión de dos agujeros negros que se dio hace 1,300 millones de años!
Esto comprueba la existencia de las ondas gravitacionales, por lo cual la teoría de la relatividad de Einstein después de poco más de 100 años sigue estando vigente y no sólo eso, según las palabras de la astrofísica Katie Mack:
Es una forma completamente nueva de ver el cosmo, usando una nueva manera de observarlo (o “escucharlo” si prefieren esa analogía, aunque no es exacta). Vamos a ser capaces de estudiar objetos que no hubiéramos sido capaces de detectar anteriormente. Seremos capaces de ver cómo los agujeros negros y galaxias se fusionan y crecen a través de un volumen increíblemente grande del universo. Podremos comprobar las teorías gravitatorias, entender cómo giran los agujeros negros, aprender sobre el nacimiento de las estrellas y sus muertes.
Es un enorme hallazgo y no puedo esperar a ver cómo nos beneficiará.
Fuentes:
- El día que detectamos ondas gravitacionales - Nómada
- Why Does Gravity Wave, And Why Does It Matter? – Forbes Science
- The First Detection Of Gravitational Waves Validates Einstein In A Whole New Way! – Forbes Science
- Gravitational Waves Detected 100 Years After Einstein's Prediction - LIGO
- A Scientific Breakthrough Only A Scientist Can Love?
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