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Ondas Gravitacionales, escuchando el universo

Hace unos días salió a la luz una información que confirma una parte de una vigente teoría de hace cien años, se trata de la detección de las Ondas Gravitacionales predichas por Albert Einstein en el marco de la Teoría de la Relatividad General.

Básicamente el resultado de lo hallado es un pequeñísimo salto en las gráficas de dos detectores, separados varios cientos de kilómetros, producido por dos agujeros negros, digamos que, bailoteando hace unos mil millones de años luz y que al final se funden creando una perturbación del espacio-tiempo. Los detectores forman el LIGO,  Laser Interferometric Gravitational Wave Observatory (Observatorio de Ondas Gravitatorias con Interferómetro Láser), que sirve, sin entrar mucho en detalles, para detectar longitudes de onda utilizando interferencias de las mismas ondas de luz. El sistema de detectores consiste en disparar un láser en el interior de un gran tubo en forma de L de unos 4 kilómetros de largo en cada brazo y hacerlo rebotar en un espejo. Si una onda gravitacional choca contra el detector la distancia entre los espejos varía mínimamente. Al estar esperando variaciones en torno a a la diezmilésima parte de un protón, aproximadamente 1×10−19 metros, se emplean dos detectores suficientemente alejados para descartar falsas lecturas y ruido ambiente. Esos detectores se comportan como dos orejas y el resultado final es hallar, mejor dicho escuchar, esa variación del espacio-tiempo.

Este descubrimiento no sólo es relevante porque confirma lo predicho por Einstein sino porque abre un nuevo camino para observar el universo. Hasta ahora la herramienta utilizada era la radiación electromagnética con la que se “miraba” el cosmos mediante sofisticados telescopios, ahora los científicos escucharan el sonido del universo. Este método abre camino para estudiar fenómenos en el que la luz no existe como agujeros negros.

En relación a este acontecimiento, del que se han hecho eco numerosos medios de comunicación, se entrevistó a Brian Green en un programa de la televisión norteamericana llamado “Late Show” de Stephen Colbert, imagino que famoso en EEUU y quizá fuera de esas fronteras pero al que yo no conocía. Al contrario que a Brian Green que es un afamado divulgador científico, autor entre otros del popular libro “El Universo Elegante”. En dicha entrevista explica de manera amable y entretenida el experimento así como  lo que significan las ondas gravitacionales, podemos ver como hace una especie de reproducción en miniatura del experimento a la voz de “Ciencia, Ciencia” e incluso podemos escuchar como suenan.

Neutrinos Superluminosos

Hace unos días una noticia hizo tambalear las estructuras más firmes de la física mundial. Científicos del Centro Francés de Investigaciones Científicas (CNRS), anunciaban que han conseguido lanzar neutrinos a una velocidad mayor que la de la luz (en torno a 15.000 neutrinos).

El experimento se ha realizado en Europa, en concreto se han realizado en el CERN de Ginebra. El experimento que recibió el nombre de OPERA consistía en enviar neutrinos desde el acelerador del CERN hasta el laboratorio de Gran Sasso en Italia. Las partículas recorrieron los 730 Km. de distancia que separan ambos laboratorios tardando 60 nanosegundos menos que la luz (unas 20 partes por millón). Ese resultado supuso una sorpresa para los investigadores del CNRS que vieron como los neutrinos había viajado más rápidos que la luz en el vacío.

En principio los resultados obtenidos, a pesar de haber sido comprobados concienzudamente, están sometidos a fuertes interrogantes y han sido puestos a disposición de la comunidad científica internacional para su estudio ( si alguien desea descargarse el PDF con la información del experimento y los resultados puede hacerlo en http://arxiv.org/abs/1109.4897)

Unos de los principios más firmes, consolidados y ya nada discutidos desde que Einstein anunció en 1905 la Teoría de la Relatividad es que ninguna partícula puede viajar por encima de la velocidad de la luz.  Esa premisa sustenta toda la física moderna, además estaba contrastada tanto en cálculos teóricos como empíricos y permitía que las investigaciones en física y astronomía avanzasen en ese terreno con paso firme y seguro.

Poner en tela de juicio ese axioma significa resquebrajar la base de toda la ciencia actual, eso evidentemente no es bueno ni malo, la ciencia está en continua evolución desde los anales de los tiempos. Pero sí que significaría que hay que romper o adaptar determinados conceptos. A veces hay que dar un paso atrás para saltar más lejos.

De momento todo está pendiente de ser analizado y confirmado por la comunidad científica. Como todo experimento debe poder ser realizado en otras instalaciones y además debe dar los mismos resultados. Japón y EEUU tienen capacidad para poder reproducirlo.

Ya hay científicos, algunos de ellos con una reputación como Andrew G. Cohen y Sheldon L. Glashow (Premio Nobel de Física y una de las grandes autoridades en partículas elementales), de la Universidad de Boston que ponen en tela de juicio los resultados. No creen que OPERA podría haber detectado todos los neutrinos puesto que a esa velocidad deberían haber perdido energía muy rápidamente y sólo hubiera detectado los de energía inferior a cierto límite, mientras que en la realidad se detectaron neutrinos con altas y bajas energías.

Lo interesante de todo este revuelo serán las discusiones, pruebas, contrapruebas posteriores. Finalmente la comunidad científica deberá determinar si toda nuestra física necesita un nuevo enfoque o simplemente ha sido un error o, aún siendo totalmente exitoso el experimento, los resultados tienen de alguna forma cabida en las teorías actuales.

En cualquier caso si sólo conocemos una ínfima parte de la materia y energía que nos rodea, si la materia y energía oscura son un enigma para la comunidad científica, cómo se va estar 100% convencido que las reglas que manejamos para explicar lo que nos rodea van a funcionar para todo lo que acontece a nuestro alrededor. Cuanto más conozcamos lo que desconocemos más cerca estaremos de poder explicar y entender como funciona nuestro universo, que somos, de dónde venimos y a donde irremisiblemente vamos.

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