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leonardo46
Ciencia y Educación

la teoría de la relatividad de Einstein

 la teoría de la relatividad de Einstein

 

Einstein no estaba enteramente convencido de esta idea. Él mismo ha oscilado durante mucho tiempo retractándose reconsiderando su teoría repensando sus cálculos y encontrando tantos argumentos favorables y contradictorios. Pero mientras Einstein y sus sucesores aplastaron sus fórmulas matemáticas la física experimental se apoderó del problema y se dispuso a encontrar estas ondas teóricas. El objetivo de los investigadores: sorprender las ondas gravitacionales en el acto de deformación de la materia.

 

Todo el problema era entonces encontrar un medio para detectar un cambio en el tamañoa de lamilésima parte de un protón en si misma de 10 -15 metros en un dispositivo de varios kilómetros de largo. Durante años la comunidad científica ha tenido evidencia indirecta de la existencia de estas ondas gravitatorias en particular midiendo las ondas de radio emitidas por parejas pulsares estrellas muertas orbitándose entre sí y emitiendo ondas gravitacionales a medida que se aproximan. Pero estos índices permanecieron ambiguos hasta la construcción del interferómetro de Ligo.  

 

Equipos sensibles y potentes

 

El interferómetro es un dispositivo de medición en el que un rayo láser se divide en dos. Cada mitad se envía a lo largo de un brazo siendo los dos brazos de la misma longitud y formando un ángulo recto. 
Cada uno es reflejado por un espejo situado en el extremo del brazo luego se recombina con su mitad en un detector.

 

Si no hay perturbación las dos mitades de la viga (que viajan exactamente a la misma velocidad) llegan al detector al mismo tiempo. Pero si las ondas gravitatorias pasan a través de ella alternativamente comprimirían y estirarían la trayectoria de los half-beams.

 

Mediante la deformación del espacio las ondas gravitatorias modifican la distancia realmente atravesada por las dos mitades del haz. Por lo tanto su recomposición en un solo radio se realiza con un ligero desfase temporal en el detector. La forma de esta interferencia contiene todo tipo de información sobre el origen de la onda incluyendo las masas involucradas y su distancia.
 

Catherine Doutey mensajería internacional

 

Los investigadores tuvieron que tener cuidado de asegurarse de que estaban tratando con las ondas gravitacionales. El interferómetro Ligo en realidad se refiere a dos sitios uno en Louisiana y el otro en el estado de Washington. Sólo un fenómeno observado casi simultáneamente en ambos sitios puede ser potencialmente una onda gravitacional.

 

Además en cada brazo de cada interferómetro casi todos los elementos están suspendidos para aislarse de los movimientos sísmicos o de las vibraciones creadas por la circulación.

 

Extensión de distancias amplificación de señal

 

Para que las mediciones sean lo más precisas posible cada brazo tiene 4 kilómetros de largo y cada mitad del haz de luz se refleja cien veces entre los espejos en los extremos: este alargamiento de las distancias permite amplificar el menor desplazamiento al nivel del detector.

Sin embargo entre su apertura en 2002 y su cierre para trabajos de modernización en 2010 el Ligo no detectó ninguna onda gravitacional.

Hace seis años este trabajo permitió duplicar el número de espejos utilizados suspenderlos aún más delicadamente y multiplicar por 75 la potencia del haz luminoso. Así nació el Ligo Avanzado un instrumento cuatro veces más sensible que su predecesor. Y los resultados no tardaron en llegar.

 

Desde el sur

 

Los investigadores todavía estaban en las observaciones preliminares y aún no habían lanzado oficialmente la fase de pruebas que GW150914 apareció  primero en el sitio de Luisiana y luego un centésimo de segundo después en el de Washington. Una diferencia que indica que el fenómeno provino del hemisferio sur.

 

Desde entonces los científicos han hecho y rehacer sus cálculos. En la revista Physical Review Letters en la que publican su trabajo afirman que la probabilidad de que esta señal [que corresponde a las predicciones] es sólo un golpe de suerte [y no una onda gravitacional] es infinitesimal.

 

No hay duda de que más descubrimientos seguirán rápidamente especialmente porque los investigadores aún no han terminado de analizar los datos recolectados durante los últimos cuatro meses como parte de los trabajos preparatorios. Toda esta información podría contener la huella de uno o dos fenómenos tan notables como GW150914 .

 

Bienvenido a una nueva era

 

Así hoy entramos en la era de la astronomía gravitatoria. Los investigadores de Ligo pronto se unirán a los del Virgo un interferómetro de ondas gravitacionales situado en Italia. Otro sitio está en construcción en Japón y se habla de abrir uno en la India [el interferómetro Geo 600 en Alemania es también parte de la red internacional de detectores de ondas gravitacionales]. Aún más ambicioso el proyecto Elisa Evolved Laser Interferometer Space Antenna planea construir uno en el espacio. Las primeras piezas ya están listas.

 

Juntos estos instrumentos formarán un nuevo tipo de telescopio que permitirá a los astrónomos localizar la fuente de las ondas gravitacionales y dibujar un nuevo mapa del Universo. Con el tiempo los avances tecnológicos permitirán a los investigadores detectar ondas de frecuencia más baja de masas más grandes.

 

Eventualmente deberían ser capaces de escudriñar los primeros 380.000 años después del Big Bang un período completamente inaccesible a cualquier otro telescopio existente.

 

El verdadero desafío sin embargo será refutar la teoría de Einstein. Mientras que muchos aspectos de la teoría de la relatividad general se han confirmado con el tiempo sigue siendo incompleta sobre todo porque es incompatible con la otra gran teoría física del XX ° siglo: la mecánica cuántica.  

 

En busca de una teoría global

 

Muchos físicos creen que es en ambientes extremos -como aquellos de los cuales vienen las ondas gravitacionales- que encontrarán las primeras claves para invalidar la teoría de la relatividad e imaginar una más global.

Las ondas gravitacionales de las que Einstein dudaba tanto han proporcionado una prueba directa de la existencia de agujeros negros -de los cuales el físico no estaba convencido- y podrían algún día permitir a los científicos ver el big bang un fenómeno que su teoría era incapaz de describir lo que reconocía. Al predecir la existencia de las ondas gravitacionales Einstein pudo haber predicho la refutación de su propia teoría.

Puntos otorgados!
4 comentarios
nathysalas

buen post

leonardo46

una teoría muy complicada

nelsonrodb

excelente tema

midineroga

buen post me gusto

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