en la última parte del siglo XVII, el primer físico del mundo, sir Issac newton, que se expandió en el trabajo de galileo, planteó que las ondas gravitacionales viajaban más rápido que cualquier otra cosa en el universo. pero en 1915, einstein disputó este concepto de la física newtoniana cuando publicó la teoría general de la relatividad y sugirió que nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz , incluso las ondas gravitacionales.
un evento épico
el 14 de septiembre de 2015, cuando las primeras ondas gravitacionales mensurables llegaron a la Tierra exactamente al mismo tiempo que lo hicieron las ondas de luz de la colisión de dos agujeros negros cerca del borde del universo hace 1.3 mil millones de años, la teoría de la relatividad general de einstein demostró correcto. medido por el interferómetro láser observatorio de ondas gravitacionales en los Estados Unidos, el detector virgo en Europa y más de 70 telescopios y observatorios espaciales y terrestres, estas ondas abrieron una ventana hacia el espectro de ondas gravitacionales, una banda de frecuencias completamente nueva, a través de que los científicos y los astrofísicos ahora miran ansiosamente a través del tejido del espacio-tiempo.
Cómo los científicos miden las ondas gravitacionales.
en los Estados Unidos, los observatorios de ligo se sientan en el suelo en Livingston, Luisiana y Hanford, Washington. los edificios se asemejan a una l desde arriba con dos alas que se extienden a lo largo de 2 1/2 millas en direcciones perpendiculares, ancladas en el quid de 90 grados por los edificios del observatorio que albergan un láser, el divisor de rayos, el detector de luz y la sala de control.
con los espejos colocados al final de cada ala, un rayo láser, dividido en dos velocidades por cada brazo para golpear los espejos en el extremo y rebota casi instantáneamente cuando no detecta una onda gravitacional. pero cuando una onda gravitacional pasa a través del observatorio sin efecto sobre la estructura física, distorsiona el campo gravitatorio y estira la estructura del espacio-tiempo a lo largo de un brazo del observatorio y la aprieta en el otro, causando que una de las vigas divididas vuelva al punto más lento que el otro, generando una pequeña señal que solo un detector de luz puede medir.
ambos observatorios funcionan al mismo tiempo, aunque las ondas gravitacionales golpean en momentos ligeramente diferentes, y proporcionan a los científicos dos puntos de datos en el espacio para triangular y rastrear hasta la ubicación del evento.
Las ondas gravitacionales ondulan el continuo espacio-tiempo.
newton creía que cuando una gran masa se mueve en el espacio, todo el campo gravitatorio también se mueve instantáneamente y afecta a todos los cuerpos gravitacionales en todo el universo. pero la teoría general de la relatividad de einstein sugería que eso era falso. afirmó que ninguna información de ningún evento en el espacio podría viajar más rápido que la velocidad de la luz (energía e información), incluido el movimiento de grandes cuerpos en el espacio. su teoría, en cambio, sugirió que los cambios en el campo gravitatorio se moverían a la velocidad de la luz. como tirar una roca en un estanque, cuando dos agujeros negros se fusionan, por ejemplo, su movimiento y la masa combinada provocan un evento que se extiende a lo largo del continuo espacio-tiempo, alargando la estructura del espacio-tiempo.
Las ondas de gravedad y los efectos en la tierra.
en el momento de la publicación, un total de cuatro eventos en los que dos agujeros negros se fusionan como uno solo en diferentes lugares del universo brindaron a los científicos múltiples oportunidades para medir la luz y las ondas gravitacionales en observatorios de todo el mundo. cuando al menos tres observatorios miden las olas, ocurren dos eventos significativos: primero, los científicos pueden localizar con mayor precisión la fuente del evento en los cielos, y segundo, los científicos pueden observar los patrones de distorsión del espacio causados por las olas y compararlos con los conocidos Teorías gravitacionales. Si bien estas ondas distorsionan el tejido del espacio-tiempo y los campos gravitatorios, atraviesan la materia física y las estructuras con poco o ningún efecto observable.
lo que depara el futuro
este evento épico se produjo poco antes del centenario de la presentación de einstein de su teoría de la relatividad general a la Real Academia Prusiana de Ciencias el 25 de noviembre de 1915. Cuando los investigadores midieron las ondas gravitacionales y de luz en 2015, abrió un nuevo campo de estudio que continúa energizando a los astrofísicos, físicos cuánticos, astrónomos y otros científicos con sus potenciales desconocidos.
en el pasado, cada vez que los científicos descubrían una nueva banda de frecuencia en el espectro electromagnético, por ejemplo, ellos y otros descubrieron y crearon nuevas tecnologías que incluyen dispositivos como máquinas de rayos X, equipos de radio y televisión que transmiten desde el espectro de ondas de radio a lo largo con walkie-talkies, radios de radioaficionados, eventualmente teléfonos celulares y un montón de otros dispositivos. Lo que el espectro de ondas gravitacionales aporta a la ciencia aún está pendiente de descubrimiento.