10 datos sobre las ondas gravitacionales que debes conocer
La existencia de en realidad fue anticipada por primera vez por Albert Einstein hace muchos años. Después de aproximadamente un siglo de anticipación, finalmente se han descubierto las ondas gravitacionales, las ondas en el tejido del espacio-tiempo. Pero, ¿por qué es tan importante este avance? Para responder a eso, aquí hay 10 datos sobre las ondas de gravedad:
10 La posibilidad de viajar en el tiempo
Los fanáticos de la ciencia ficción de todo el mundo se mojaron colectivamente los pantalones cuando se confirmó la existencia de ondas gravitacionales. Lo que los hizo tan felices es que hay una parte de la ecuación de relatividad especial de Einstein que se basa en la existencia de ondas gravitacionales para hacer posible el viaje en el tiempo. La comunidad científica se apresuró a señalar que todavía estamos muy lejos de viajar en el tiempo más rápido o más lento que los 365 días al año; sin embargo, con la habilidad de Einstein para ser correcto, puede ser una cuestión de tiempo.
"Todavía hay mucho por ahí …" dijo el presidente del departamento de astrofísica de la Universidad de Princeton. "Pero las ecuaciones de la relatividad general nos dicen que ellos (partículas de masa negativa y agujeros de gusano estables) permitirían viajar en el tiempo". Continúa diciendo que el verdadero viaje en el tiempo aún puede estar fuera del ámbito del entendimiento humano, sin embargo, la relatividad general será esencial si se realiza ese descubrimiento.
9 Confirmación de localidad
Entre los hechos significativos sobre las ondas de gravedad se encuentra la confirmación de la localidad. La localidad es una teoría de la física que establece que "lo que sucede aquí se ve afectado por lo que sucede cerca y no por lo que sucede lejos". Esto parece bastante obvio en la era cuántica, sin embargo, en la época de Newton se aceptaba generalmente que la gravedad no se comportaba de esa manera. La explicación de Newton del comportamiento de la gravedad fue que los efectos del cambio de masa de un objeto causarían cambios en la fuerza gravitacional en todo el universo.instantáneamente. El problema de Einstein con esta teoría es que significaría que las ondas gravitacionales se mueven más rápido que la velocidad de la luz. A Newton le disgustó particularmente esta teoría porque significaría que la fuerza de la gravedad puede propagarse sin un medio como el aire. Finalmente, dejó un alfiler en esta teoría y lo dejó a discreción de sus lectores.
La existencia de ondas gravitacionales demuestra que Newton tenía razón al dudar de su propia idea de no localidad porque las ondas gravitacionales viajan a través de partículas fundamentales llamadas gravitación y viajan a la velocidad de la luz.
8 gemelos del universo
La fusión de dos agujeros negros en un agujero negro supermasivo es algo que se ha teorizado, pero nunca se ha probado realmente hasta que un par de científicos y su equipo súper sensible encontraron evidencia de que tal evento sucedió hace 1.300 millones de años. La cuestión de cómo esos dos agujeros negros se acercaron lo suficiente para fusionarse es otra cuestión y una teoría predominante es que nacieron del colapso de una sola estrella: la versión estelar de una madre que da a luz a gemelos. Los agujeros negros se forman cuando una estrella explota en una explosión de supernova. Anteriormente, no había evidencia de si una supernova podría dar a luz dos agujeros negros; sin embargo, con los nuevos datos que se nos han proporcionado mediante el análisis de ondas gravitacionales, se pueden investigar nuevas teorías como estas.
7 Una nueva forma de ver el universo
Ahora que la humanidad puede detectar ondas gravitacionales, los científicos tienen una forma completamente nueva de estudiar el universo. Ser capaz de detectar ondas gravitacionales directamente es similar a que una persona ciega de repente pueda ver. Esta nueva información sensorial abre una nueva dimensión de formas de interactuar con el universo que es, con mucho, uno de los hechos más importantes sobre las ondas de gravedad.
Hasta ahora, la capacidad de los científicos para examinar lo que sucede en las profundidades del espacio se ha limitado a analizar ondas electromagnéticas como la luz y las ondas de radio que viajan a través del cosmos. Este método de análisis es limitado ya que los agujeros negros no emiten luz y si las ondas electromagnéticas se acercan lo suficiente a un agujero negro, doblan las ondas. Las ondas gravitacionales son inmunes a este problema, por lo que los científicos ahora pueden analizar datos que provienen directamente de los agujeros negros.
6 nuevos tipos de armamento
La humanidad ama el armamento. No sabemos si eso es algo bueno, pero definitivamente se encuentra entre los datos más importantes sobre las ondas de gravedad que todos deberían conocer. Con cada nuevo descubrimiento que se hace en el mundo de la ciencia, una de las primeras cosas que nos preguntamos es ‘¿podemos convertirlo en un arma?' Afortunadamente, los astrofísicos se han apresurado a señalar que la idea de utilizar ondas gravitacionales para propulsar naves interestelares es una absoluta tontería y la idea de convertirlas en armas es igualmente ridícula. Pero eso no impidió que la Agencia de Inteligencia de Defensa de Estados Unidos formara una comisión para analizar la idea de si las ondas gravitacionales de alta frecuencia podrían representar una amenaza para la seguridad de Estados Unidos.
Probablemente solo se estaban asegurando de tener todas sus bases cubiertas, pero no olvidemos que si le preguntabas al gobierno japonés en 1940 si tenían un plan de contingencia para la posibilidad de que les cayeran encima una bomba nuclear de 15 kilo-toneladas, ellos también se hubiera reído de ti. Y todos sabemos lo que pasó en 1945.
5 LIGO más avanzados
Dejemos a un lado los telescopios, tenemos una nueva forma favorita de observar el universo. Los métodos convencionales de estudio del cosmos implican analizar diferentes formas de radiación electromagnética a medida que viaja por el espacio. El principal problema con el uso de ondas electromagnéticas para mirar al espacio es que a menudo se distorsionan y amortiguan antes de que puedan llegar a la Tierra. Aquí viene uno de los hechos más sorprendentes sobre las ondas de gravedad. Esto no es un problema con las ondas gravitacionales que se detectan utilizando Observatorios de ondas gravitacionales con interferómetro láser (LIGO ).
En la actualidad, solo hay dos LIGO operativos para analizar ondas GW. Esto se debe a que son costosos de construir, el LIGO con sede en EE. UU. Costó más de $ 1.1 mil millones durante 40 años y se construyeron como experimentos científicos basados en una teoría no probada. Con la confirmación de las ondas de gravedad, los gobiernos estarán más dispuestos a gastar dinero en el desarrollo de LIGO nuevos y más avanzados.
4 Nueva tecnología de comunicación
Desde los albores del hombre, las ondas electromagnéticas han sido nuestro medio de comunicación preferido. Usamos señales de humo, teléfonos y radios. Son un gran método de comunicación porque viajan a la velocidad de la luz y son capaces de cubrir grandes distancias. Los únicos inconvenientes que hemos encontrado en el uso de ondas electromagnéticas en las comunicaciones es que son fácilmente absorbidas por la masa. Las ondas gravitacionales resuelven este problema porque están hechas de partículas tan pequeñas que atraviesan la masa sin esfuerzo y sin amortiguación. Una vez solucionado el problema de la "línea de visión", el uso de GW para las comunicaciones reduciría en gran medida la necesidad de dispositivos periféricos como satélites y puntos de retransmisión, lo que reduciría considerablemente los costes de comunicación.
El único inconveniente es que las ondas de gravedad son muy difíciles de generar y su detección es aún más difícil. Para que su uso sea práctico, deben generarse en altas frecuencias. La tecnología más eficiente que tenemos capaz de transmitir HFGW es un sistema mecánico microeléctrico en fase (MEMS) y el detector Li-Baker HFGW para detectarlos. Estos dispositivos muestran que la comunicación mediante GW es posible, sin embargo, se debe trabajar mucho más para aumentar la sensibilidad de los detectores GW y reducir la cantidad de energía requerida para producir HFGW. Este es sin duda uno de los hechos más significativos sobre las ondas de gravedad.
3 No son lo mismo que las ondas gravitacionales
Sí, suenan igual y ambos son creados por objetos de masa, pero son cosas completamente diferentes. Las ondas gravitacionales son ondas en el espacio y el tiempo. Pueden viajar a través del vacío del espacio y viajar a la velocidad de la luz. Las ondas de gravedad, por otro lado, son un fenómeno que se produce en la dinámica de fluidos. Son la onda que transporta una fuerza de gravedad y requiere un medio para moverse, como el aire o el agua. ¿Ver? Cosas completamente diferentes.
2 Einstein lo llamó, otra vez
Esto ya era de conocimiento común, pero a medida que se demuestra que más y más de sus predicciones son correctas, podemos ver que Einstein no podía equivocarse. Lo que hace a Einstein especialmente brillante fue que era casi en su totalidad un físico teórico. Si bien la mayoría de los científicos se basan en experimentos complejos para deducir sus conclusiones, Einstein simplemente lanzó teorías y dejó que otras personas las probaran cuando la tecnología estuvo disponible. Es por eso que la mayoría de sus teorías se prueban mucho después de su muerte.
La primera vez que se confirmaron sus predicciones sobre la curvatura del espacio y el tiempo fue en 1919, 14 años después de la publicación de su teoría especial de la relatividad. En él predijo que la luz visible de las estrellas se doblaría alrededor del sol. Los astrónomos se mostraron escépticos, sin embargo, cuando se produjo el eclipse solar de 1919, volvieron sus telescopios hacia el cielo y vieron exactamente lo que él predijo. Ha tenido razón desde entonces, lo que demuestra que se necesita un hombre valiente o un tonto para dudar de Einstein.
1 Absolutamente nada, así que mantén tu trabajo diario
Sí, ese es el número uno entre los hechos más importantes sobre las ondas de gravedad que uno debe conocer. Se ha demostrado que otra de las teorías de Einstein es correcta. Eso no es nada nuevo. Sus teorías han demostrado ser acertadas durante todo el siglo pasado. Entonces, ¿qué pasa si las ondas gravitacionales realmente existen? Han estado allí desde los albores de los tiempos y estarán allí mucho después de que nos vayamos. Los científicos pueden tener una razón para celebrar, pero ¿qué significan las ondas gravitacionales para el ciudadano medio? Absolutamente nada. Aún tendrá que levantarse por la mañana y realizar su rutina diaria. Pero puede animarse al saber que hay un misterio menos que debemos resolver.
Diez datos sobre las ondas gravitacionales
- Absolutamente nada, así que mantén tu trabajo diario
- Einstein lo llamó, otra vez
- No son lo mismo que las ondas de gravedad
- Nueva tecnología de comunicación
- LIGO más avanzados
- Nuevos tipos de armamento
- Una nueva forma de ver el universo
- Gemelos del Universo
- Confirmación de localidad
- La posibilidad de viajar en el tiempo
Escrito por: Kris Kabiru