viernes, 12 de febrero de 2016

Es como una telaraña *el espacio-tiempo*

Una telaraña tridimensional
No es fácil imaginarla, yo no puedo, usted quizás sí. Pero me ayuda un poco visualizar una estructura cristalina repetitiva, hasta un cierto punto, un “retículo flexible-,  con propiedades elásticas como la telaraña, que se puede deformar (curvar), como deforman las grandes concentraciones de materia (masa) al espacio-tiempo, de acuerdo con la relatividad general.
Generalmente no me gusta hacer símiles o analogías, porque casi siempre “se mete la pata”. Las representaciones bidimensionales de un espacio tridimensional siempre son incompletas y por lo tanto inexactas, pero nos parece que ayudan a la didáctica, para que alguien con más imaginación y recursos las mejore y se acerque más a la realidad.
Con mi muy limitado conocimiento, el espacio-tiempo lo concibo más como una conceptualización matemática que describe el complejísimo universo, y no le pido mucho de realidad física palpable, siguiendo muy de lejos la manera en que lo manejan los físicos y astrónomos relativistas.
Ya no consideramos la gravedad como “¿algo?” alrededor de un cuerpo que produce un “campo gravitatorio estático", que depende de la masa y la distancia, de acuerdo con Newton.
La matemática de la ley de gravitación universal newtoniana funciona bien hasta cierto punto, pero no explica la base del concepto físico de gravitación.
Einstein propone que el tejido del universo, el espacio-tiempo, es deformado (curvado = warped) por la distribución de masa del mismo y que a su vez, esas deformaciones determinan como se mueven los cuerpos. Creo que nunca terminaremos de estudiar para acercamos a comprender un poquito más, al menos yo.
Ahora imagínese por un momento -que el universo es estático-, lo cual es imposible, ya que, por el contrario, es totalmente dinámico, desde los quarks hasta los hipercúmulos galácticos. Pero si fuera así, no podríamos detectar ondas gravitacionales, porque no existirían, nada las produciría mientras no se de un fuerte cambio en la distribución de masa, aunque haya emisión de radiaciones electromagnéticas.
La araña no se daría cuenta del mosquito en su telaraña, si este no se mueve y menos si este no emite luz, o la araña es ciega. Lo mismo sucede si el mosquito es microscópico, por más que se mueva, la deformación de la telaraña no la captan los sensores (antenas) de la araña.

Las perturbaciones en el espacio-tiempo (ondas gravitacionales), con la tecnología actual no las puede detectar una antena como la de LIGO, si las cantidades de energía gravitacional involucradas no son extraordinariamente grandes, como en el caso de la colisión de dos agujeros negros, la explosión de una potente supernova, o el big-bang.
El movimiento de la Luna alrededor de la Tierra, la colisión del cometa que supuestamente inicio la extinción de los dinosaurios, aun la actividad solar, no producen la suficiente energía gravitacional para ser detectadas (¡por ahora!)
Note que las ondas gravitacionales, no son un tipo de onda electromagnética (luz en todo el rango del espectro).
Estas ondas electromagnéticas, sin embargo,  nos han permitido por ahora desarrollar todo tipo de telescopios –sensibles a esa clase de energía-, lo que ha llevado la astrofísica a los niveles actuales y nos ha enseñado todo lo que conocemos sobre el universo.!Nuestros ojos sólo son sensible a la pequeñísima parte visible de todo el espectro.
La radiación electromagnética tiene al menos dos problemas; puede ser absorbida por nebulosas oscuras (de polvo) que se interpongan en su camino, y al principio del big-bang los fotones no se podían propagar tan libremente como ahora, en un universo en expansión. Por el contrario, las ondas gravitacionales no tienen ese problema.
Falta bastante por estudiar, pero los investigadores de LIGO y su colaboradores consideran que viajan libremente por el espacio, a la velocidad de la luz y que tienen cierto grado de polarización (¡la "vibración gravitatoria"  no ocurre en la misma dirección de la propagación, como sí ocurre con las ondas sonoras!)
Las antenas de LIGO, son como un tipo totalmente nuevo y diferente de telescopio, que no detecta luz, sino ondas gravitacionales de diferente amplitud, frecuencia, longitud de onda y energia (¡ el espectro gravitacional!)
Es un interferómetro laser (!óptico!) que al ser afectado por el paso de un tren de ondas gravitacionales, produce por diferencias entre sus dos antenas perpendiculares ente sí, la señal apropiada para que la tecnología y la ciencia del equipo de LIGO, le permita concluir que han detectado una onda gravitacional.

No hay comentarios:

Publicar un comentario