El pasado jueves 11 de febrero se dio a conocer en medio de un gran revuelo que el LIGO (Observatorio de Interferometría Laser de Ondas Gravitacionales) confirmaba la detección por primera vez de “ondas gravitacionales”, muchos argumentan que es el descubrimiento del siglo, podría ser, pero eso lo dejaremos a su consideración.

Hace más de 100 años, en 1915 Einstein publicó su teoría general de la relatividad, la cual, cambió en su momento toda la perspectiva de la física y permitió entender mucho mejor el universo y su funcionamiento. Él menciona entre muchas otras cosas, que todo lo existente se encuentra dentro de una especie de membrana o gelatina en la que, el espacio y el tiempo son el reflejo de una misma cosa. Asimismo, en esta membrana los cuerpos de dimensiones muy grandes como las estrellas, los agujeros negros etc. modifican este espacio, lo cual llamamos “curvatura del espacio tiempo”. Esto tiene grandes implicaciones en la gravedad y en cómo funciona nuestro universo, sí, así como lo escuchan, nuestro Sol curva el espacio-tiempo. De esta manera todo lo que llamamos sistema solar se ve afectado por esta deformación y por eso giramos alrededor del Sol, al igual que la Tierra curva el espacio-tiempo a su alrededor en el cual la Luna cubre su trayectoria cada 24 horas.

Pero entonces, ¿Qué son las ondas gravitacionales? Einstein predijo hace 100 años que tendrían que existir, un ejemplo es que, si dejamos caer una piedra (Puede ser cualquier otro objeto) en una tina de agua, esta provocará ciertas ondas que irían del punto de la caída hacia las orillas de la tina modificando la forma del agua a su paso, pues bien al igual que en el agua los cuerpos del universo generan este tipo de ondas en la llamada “membrana espacio-tiempo”. De tal manera que si aventamos una piedra pequeña a la tina, las ondas acabaran rápido y serán pequeñas; si aventamos una piedra grande, las ondas duraran mucho más tiempo y serán de mayor amplitud.  En el universo a grandes escalas sucede lo mismo, los cuerpos colosales como agujeros negros en los centros de las galaxias emiten este tipo de ondas de forma mucho más potente que como lo hace en nuestro sistema solar, el Sol. Pues a partir de aquí, es donde surgen dos preguntas muy interesantes, la primera ¿Cómo es que se encontraron estas ondas? y la segunda, ¿Qué relevancia tiene esto en la ciencia y en mi vida? Pues bien respondamos a la primera.

Volvamos al ejemplo de la tina, si imaginamos que estamos dentro de ella y avientan una pequeña piedra, puede que aparte de que veamos las ondas en la superficie, logremos sentir cómo estas pequeñas ondas impactan contra nuestro cuerpo, de igual forma que en el ejemplo anterior una piedra grande a parte de generar las ondas en la superficie lograra generar ondas que podremos sentir con nuestro cuerpo, eso mismo paso con las ondas gravitacionales, de alguna manera teníamos que lograr sentirlas, existen muchos interferómetros con ese objetivo pero el LIGO en Hanford, estado de Washington fue el primero en lograrlo, desde el pasado 14 de septiembre del 2015 comenzaron sus operaciones  y en poco menos de 5 meses pudieron confirmar su éxito.

Fotografía aérea del LIGO en hanford

El LIGO es un interferómetro en el que dos tubos de 4km que son posicionados en forma de L, sobre los extremos de estos tubos por medio de espejos se hace rebotar un láser hacia un punto unión, esto permite gracias a la forma de L, que, cuando una onda gravitacional pase, deformará primero uno de estos brazos y provocara una “interferencia” al momento de la unión de los Laser.

Diagrama simplificado de un detector de Advanced LIGO (sin escalar)

El LIGO tiene la capacidad de detectar deformaciones en sus brazos mucho más pequeñas que el diámetro de un Protón, además de eso se tuvo la excelente señal proveniente del choque de dos agujeros negros girando alrededor de su centro de gravedad, permitiendo así también confirmar la existencia de sistemas binarios de agujeros negros.

Ahora, respondiendo a la segunda pregunta, ¿Qué relevancia tiene esto en la ciencia y en mi vida? La teoría de la relatividad de Einstein tiene muchas aplicaciones, pero, tal vez la más fácil de asimilar es el GPS, la localización satelital es sumamente utilizada en nuestra vida diaria, tanto en situaciones normales y sencillas como, ubicar una dirección o en situaciones más complejas como, su uso en los pilotos automáticos de los aviones por eso la importancia de su exactitud, la relatividad de Einstein tiene gran importancia en esto ya que al momento de hacer las triangulaciones necesarias para localizar un objeto, se deben de tomar aspectos relativistas para no tener errores que incluso podrían llegar a ser fatales.

//La confirmación de las ondas gravitacionales quiere decir que la teoría de la relatividad esta en lo cierto y que vamos por buen camino, esto seguramente a mediano plazo permitirá el desarrollo de nuevas tecnologías de la información que facilitarán y nos darán nuevas herramientas en nuestra vida diaria, pero lo más importante es que tenemos una nueva forma de explorar el universo.

A lo largo de nuestra vida solo habíamos podido explorar el universo primero por medio de la luz y después por medio emisiones de radio, estas dos son pertenecientes al mismo campo del electromagnetismo, ahora podremos observar el universo de una manera distinta, algunos científicos comentan que es como si antes solo pudiéramos “ver” el universo y ahora es como si lo pudiéramos también “escuchar”, aunque en mi particular modo de entender este descubrimiento, creo que podría ser más interesante decir que, ahora podremos “sentir” el universo.

Esto abre un mundo nuevo de posibilidades y crea nuevos retos para todos los científicos del mundo, por si fuera poco, vale mucho la pena comentar la participación en este descubrimiento de un Científico Mexicano de nombre “Guillermo Adrián Valdés Sánchez”, quien es becario del CONACYT.

Las ondas gravitacionales son un gran hallazgo que entre otras cosas no hace más que recordarnos la grandeza de la mente de Albert Einstein, ustedes que opinan, ¿será el descubrimiento del siglo?