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Ondas gravitacionales: un punto más para Einstein :: TEORÍA DE LA RELATIVIDAD

POR GONZALO PÉREZ, doctor en Biología

Albert Einstein anunció su Teoría de la Relatividad entre 1915 y 1916. Pudo explicar los problemas que Isaac Newton no había podido resolver con la Ley de Gravitación Universal en 1687. Pero Einstein había establecido predicciones que en su época no podía demostrar: el pasado 11 de febrero se anunció la comprobación de los últimos postulados de la Teoría de la Relatividad. La detección directa de las ondas gravitacionales demostró que Einstein, una vez más, tenía razón. La doctora cordobesa Gabriela González participó de la investigación. “Hoy podemos escuchar al universo”, dijo. Se abre una nueva etapa para la Astrofísica.

Desde 1687, cuando Issac Newton publicó su Principia Philosophiæ naturalis principia mathematica, el mundo comenzó a intentar comprender la fuerza de gravedad, una de las 4 interacciones fundamentales con las que interactúan las partículas. Este genial científico inglés postuló una descripción cuantitativa (deducida empíricamente de la observación) de la fuerza con que se atraen dos objetos con masa. Así la gravedad es el resultado de fuerzas de atracción a distancia que dependen de la masa y la distancia entre dos cuerpos. El alcance de esta teoría fue y sigue siendo enorme. Cotidianamente es utilizada para describir los movimientos de los cuerpos en nuestro planeta, así como los movimientos de planetas, lunas y asteroides dentro del Sistema Solar. Sin embargo, desde el Siglo XIX se observaron algunas limitaciones de la Ley Gravitacional Universal. Por ejemplo la órbita del planeta Mercurio, que no es una elipse cerrada tal como predice la teoría de Newton. O la curvatura de la luz (sin masa) a causa de la gravedad de un cuerpo masivo. No fue hasta más de 200 años después que otro genio, Albert Einstein postuló en 1915-1916 la Teoría de la Relatividad General y pudo explicar aquellos problemas no resueltos por la Ley de Gravitación Universal.

Esta teoría versa sobre los campos gravitatorios y los sistemas de referencia generales. Einstein explicó la gravedad como una deformación de la geometría del espacio-tiempo por efecto de la masa de los cuerpos, donde el espacio y el tiempo asumen un papel dinámico. Según esta teoría, no existe el empuje gravitatorio: dicha fuerza es una ilusión, un efecto de la geometría. Así, la Tierra deforma el espacio-tiempo de nuestro entorno, de manera que el propio espacio nos empuja hacia el suelo.

Desde la formulación de la relatividad general numerosas predicciones de esta teoría se han ido comprobando hasta la actualidad, dejando maravillados a cientos de científicos y resaltando la evocación a la genialidad. Un siglo después, el pasado 11 de febrero de 2016, se anunció la comprobación directa de la última predicción de esta teoría.

Científicos del experimento Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), anunciaron la detección directa de las ondas gravitacionales, unas ondulaciones del espacio-tiempo producidas por acontecimientos muy violentos como la explosión de una supernova o la fusión de dos agujeros negros. Se sabía indirectamente de su existencia desde los años `70 a partir del descubrimiento de la señal emitida por un pulsar. Pero hasta ahora nunca se habían podido medir directamente. El problema de su medición es poder detectar el movimiento increíblemente pequeño de estas ondas. Una forma grafica de entender la sensibilidad de LIGO, es que este experimento es capaz de detectar un desplazamiento del tamaño de un átomo de hidrógeno medido en una distancia similar a la que hay entre el Sol y Saturno. Rainer Weiss, uno de los padres científicos de LIGO, lo explicó de la siguiente forma: “Tomen una cinta de un metro y divídanla por un millón. Eso les dará una micra, el tamaño de una célula o de un cabello fino. Vuelvan a dividir eso por un millón y tendrán el tamaño de un átomo de hidrógeno. Pues aún deberían dividirlo de nuevo por un millón para tener el tamaño del movimiento que hemos detectado con LIGO”. Las mediciones fueron realizadas el 15 de septiembre del pasado año a las 5:51 de la mañana por los dos detectores de LIGO, uno en Lousiana y pocos segundos después, otro en Washington.

Los científicos de LIGO en conjunto con otros científicos de todo el mundo (ACIGA y VIRGO) analizaron por varios meses los resultados para cerciorarse del descubrimiento y concluyeron que las ondas detectadas fueron producidas por dos agujeros negros que colisionaron y dieron lugar a uno nuevo, emitiendo una cantidad de energía inmensurable. Los resultados fueron posteriormente comprobados por el telescopio FERMI, que pudo observar el lugar del acontecimiento. Lo increíble es que las ecuaciones de Einstein concuerdan exquisitamente con la observación realizada.

La doctora Gabriela González, una cordobesa portavoz del experimento LIGO, anunció que hoy podemos escuchar al universo. Desde Galileo, solo podíamos observarlo. Se abre una nueva era para la Astrofísica.

Queridos lectores: seguramente muchos se preguntaran cómo nos cambia la vida este descubrimiento. De hecho las ondas gravitacionales probablemente estén atravesando nuestro planeta en este mismo momento. Sólo que antes no podíamos escucharlas. Pero en el contrastante mundo en el que vivimos, hoy dejamos de ser sordos para el universo, mientras la mortalidad infantil en África sigue azotando a la humanidad. Por un lado nos maravillamos. Por el otro nos acobardamos. Pero siempre reflejando, quizás, nuestra esencia más humana.

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