Reconocimiento:este post está inspirado en la obra de Paul Davies "The search for gravity waves"
Paul Davies es catedrático de física teórica y profesor de matemáticas aplicadas,además,desde mi punto de vista uno de los mejores físicos en temas relacionados con la microfísica.
La búsqueda de las ondas gravitatorias es un capítulo apasionante y algo pintoresco del desarrollo de la ciencia y de la tecnología de las últimas décadas.Pocos físicos dudan de la existencia real de ondas en el campo gravitatorio,análogas a las ondas del campo electromagnético.Sin embargo,los cálculos indican que si bien la emisión de radiación gravitatoria por parte de los objetos astronómicos distantes podría tener repercusiones en su evolución y estructura mucho más importantes que la de sus equivalentes emisones electromagéticas,lo detectores de los laboratorios terrestes probablemente sólo captarían una parte ínfima de la energía emitida.Esto se debe a que la interacción de la radición gravitatoria con la materia es realmente diminuta,a pesar de las cantidades colosales de energía que contienen las grandes explosiones de ondas gravitatorias en el espacio.La gran debilidad de los efectos buscados exige una tecnología de una capacidad asombrosa.
Las ondas electromagnéticas son fáciles de entender,en parte porque resultan familiares,en parte porque las fuerzas eléctricas y magnéticas tienen una interpretación sencilla y fácilmente visualizable en función de los campos.En cambio,la gravedad exige no solamente la teoría de la relatividad,sino también una aplicación de esta teoría que recurre a conceptos exóticos como el espaciotiempo curvado.Esta llamada teoría general de la relatividad tiene fama de difícil.Afortunadamente,puede llegarse a una comprensión de las ondas gravitatorias sin recurrir en su totalidad a esta teoría.Las ondas gravitatorias se comportan en muchps aspectos de modo semejante a las ondas electromagnéticas,pero también hay diferencias y conviene ir con cuidado para no exagerar las analogías..
LA GRAVEDAD COMO FUERZA:
La gravedad es la fuerza que conocemos mejor,porque nos mantiene de pie en el suelo.Es también la fuerza más universal,pues actúa entre todos los cuerpos materiales.Sabemos que las galáxias distantes gravitan porque sus estrellas están ligdas entre ellas por una fuerza invisible.Las mismas estrellas se mantienen coherentes gracias a la gravedad a pesar de la enorme presión térmica que sufren.La gravedad de la Luna(y del Sol)se manifiesta a diario en la Tierra con las mareas.
Galileo Galilei e Isaac Newton emprendieron el primer estudio sistemático de la gravedad.Galileo demostró que si se ignoraban complicaciones como la resistencia del aire,todos los cuerpos se aceleran con igual rapidez al ser soltados,independientemente de su masa o de su constitución.
Newton trató la gravedad como una fuerza que actúa a distancia a través del espacio vacío entre cuerpos materiales.Sus famosas leyes del movimiento afirman que un cuerpo abandonado a sí mismo no cambia su estado de movimiento.Solamente cambiará su velocidad o la dirección de su movimiento si actýa sobre el una fuerza.En el espacio libre,a gran distancia de toda materia,un cuerpo continuará moviéndose de forma uniforme.En cambio,en la Tierra,la fricción y la resistencia del aire pronto agotan la energía de los cuerpos en movimiento y les obligan a detenerse.Sin estas fuerzas los cuerpos continuarían moviéndose indefinidamente.
Newton demostró que la velocidad con que un cuerpo se acelera bajo la acción de una fuerza es inversamente proporcional a la cantidad de materia que contiene,es decir,a su masa.La misma fuerza acelerará un camión de dos toneladas con la misma rapidez que un camión de una tonelada.La resitencia que oponen los cuerpos dotados de masa a los cambios de movimiento se llama inercia.Por lo tanto,si todos los cuerpos caen con igual rapidez,la fuerza de la gravedad ha de actuar con mayor fuerza sobre los de mayor masa,para poder desplazarlos igual que otros a pesar de su mayor inercia.
CÓMO DETECTAR ONDAS GRAVITACIONALES:
La NASA está probando un nuevo sistema para detectar ondas de gravitación basado en laseres e interferómetros formados por un triángulo que deben oscilar junto con las ondas gravitacionales y producir padrones de interferencia detectables,cuyo nombre es LISA (Laser Interferometer Space Antenna) y que se espera sea lanzado al espacio sobre el año 2020.
Uno de los principales de LISA es el detectar directamente ondas gravitacionales.Los estudios de estas ondas,iniciadas em 1974,se llevaría a cabo mediante tres naves espaciales,comunicadas entre sí mediante flash de láseres, y formando un gigantesco triángulo.Se sabe, por estudios previos,que es un método extramadamente sensible y de gran precisión.
Nota del autor del post:
Este post,al igual que todos de esta serie,tienen la finalidad de despertar el interes del lector.Si desean profundizar en estos temas,les recomiendo consulten la extensa obra de Paul Davies.
