Se descubrió que...

Yo también hablo de las ondas

En journals de los recopilados por la AAAS, editora del semanario Science, he encontrado no menos de una docena de notas sobre la detección de ondas gravitatorias. Una en particular me hizo ver que no soy el único que mete la pata hasta el muslo por simple distracción: la famosa Universidad Lomonósov, tan conocida por nuestra izquierda, atribuye la predicción de las ondas a "la teoría especial de la relatividad hecha en 1916". Es la general. Publicada en 1916, pero presentada en noviembre de 1915 ante la Academia Prusiana de las Ciencias por Einstein: es decir: ante pares, como los journals.

La teoría general de la relatividad es la respuesta de Einstein a qué es la gravitación. Desde Newton sabíamos su relación con la distancia de un cuerpo. En 1915 supimos que no era una fuerza, sino una curvatura del espaciotiempo. Esa curvatura la producimos todos los objetos que tenemos alguna masa, no sólo estrellas y hoyos negros. El pequeño asteroide Patroclo, de sólo 105 kilómetros de diámetro, produce una curvatura que atrapa, a 610 kilómetros de distancia, un satélite (que debería llamarse Aquiles). Los hay tan pequeños como medio kilómetro. Esto es: toda masa produce en el espaciotiempo el efecto de una piedra lanzada a un charco de agua perfectamente tranquila: vemos en dos dimensiones las olas que debemos tratar de imaginar en tres dimensiones. Pero detectar esa onda es algo para lo que tenemos tecnología sólo cuando ocurre con enormes dimensiones: el choque y mezcla de dos hoyos negros.

La primera predicción cumplida fue que esa curvatura del espacio, en el caso del Sol, nos permitiría ver la luz de estrellas tras el borde aparente del disco solar: la luz lejana trazaría una curva en torno al Sol y podríamos verla. El eclipse solar de 1919 le dio la razón.

A cien años de la predicción de Einstein, este 11 de febrero, el Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) detectó "arrugas en el tejido del espaciotiempo" causadas por un distante cataclismo (una palabra que le queda infinitamente chica). El LIGO consiste de dos instalaciones con la mayor separación dentro de Estados Unidos. Son dos interferómetros, uno en Hanford, estado de Washington, costa del Pacífico, y otro en Livingston, Luisiana, en el Golfo de México: una diagonal sin salir del país. Está operado por el Caltech y el MIT. En la detección colaboró el interferómetro Virgo, en Italia.

Cada detector es del tipo que Michelson y Morley emplearon a fines del siglo XIX para detectar el éter: debería producirse una corriente de éter en el sentido opuesto al movimiento de la Tierra, y también lo forman dos brazos en forma de L con cuatro kilómetros de largo. Un rayo láser se divide en dos que salen en sentidos perpendiculares, luego, reflejados, ambos vuelven al origen. La luz tardará el mismo tiempo en ir y venir por cada uno de los brazos. Pero si una onda altera ese viaje lineal en uno de los brazos, el tiempo en que la luz recorre un brazo o el otro será distinto y el fotodetector mostrará ese desfase.

Como en la medición de la supuesta "corriente del éter" en 1887, el regreso en tiempos iguales debe considerar que los cuerpos en movimiento se acortan en el sentido del movimiento, propuesta del holandés Hendrik Antoon Lorentz y del irlandés George FitzGerald, luego asumida por Einstein en la teoría de la relatividad de 1905.

La nota de Emanuele Berti en Physics, explica: "El interferómetro está diseñado en forma tal que, en ausencia de ondas gravitatorias, los rayos láser que viajan en los dos brazos lleguen a un fotodetector fuera de fase por exactamente 180 grados".

Estamos hablando de sensibilidad tal que detecte diferencias de tiempo en recorridos a la velocidad de la luz. "La sensibilidad del LIGO es excepcional: puede detectar diferencias entre el largo de los brazos (producidas por el efecto Lorentz-FitzGerald) más pequeñas que un núcleo atómico". No un átomo, sino su núcleo que es, para volver a equivalencias visibles, como la nave de una catedral (el átomo) y un chícharo en su centro (el núcleo).

En ese rango estuvo la medición...

Sobre el tema: Maravillas y misterios de la física cuántica. Cal y Arena.

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