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martes, 18 de junio de 2013

CUESTION DE ONDAS


Einstein intentó tratar unificadamente la gravedad y el electromagnetismo mediante una teoría de campos unificados. Previamente Maxwell había logrado en 1864 lo que denominaríamos primera teoría unificada, al formular una teoría de campo que integraba la electricidad y el magnetismo.
La búsqueda de Einstein de una teoría de campo unificado para el campo electromagnético y el campo gravitatorio, generalizando su teoría general de la relatividad fue infructuosa. Otro intento interesante de unificar estas dos teorías fue la teoría de Kaluza-Klein alguna de cuyas ideas inspiraron algunos aspectos de la teoría de cuerdas moderna, un ambicioso intento de formular una teoría del todo. 


¿Pero cómo comparamos estos tipos de movimientos ondulatorios en el espacio?.

Así como las ondas electromagnéticas están generadas por cargas aceleradas, en las teorías gravitatorias, es decir la Relatividad General (RG) usualmente por ser la más aceptada y comprobada experimentalmente, las ondas gravitatorias estarán generadas por configuraciones de masa que no son estacionarias, por ejemplo dos grandes masas orbitando una alrededor de la otra.
Hay una diferencia esencial entre las ondas electromagnéticas y las ondas gravitatorias.  Si uno mira a una fuente de ondas electromagnéticas astrofísicas, por ejemplo una estrella o una galaxia, tenemos que las longitudes de onda de dichas ondas es mucho más pequeña que el tamaño de la fuente que las produce. Recordemos que la longitud de onda \lambda es la distancia entre dos puntos de la onda en el mismo estado de vibración: Esto hace posible que podamos sacar fotos de la fuente, de hecho de la superficie de la fuente emisora.
 
Por contra, las ondas gravitacionales tienen longitudes de onda que son del mismo tamaño o mayores que la fuente que las emite.  Esto no nos permite “hacer fotos gravitacionales” de la fuente pero lo que nos permitiría, en caso de poder detectarlas de una forma eficiente, es aprender del interior y de la estructura de los sistemas que las producen.  Por ejemplo, en un proceso de supernova, el núcleo debería de emitir ondas gravitacionales, evidentemente no podemos acceder a él por medio de ondas electromagnéticas así que las ondas gravitacionales sería perfectas para obtener tal información. 

Por no hablar de sistemas con agujeros negros, u otros objetos compactos como estrellas de neutrones, en concreto una onda gravitacional haría que los objetos se contraigan y estiren a su paso.
El efecto sería muy pequeño, pero podría amplificarse con el estudio de objeto de gran extensión por lo que observatorios de ondas gravitacionales LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) en EEUU consisten en dos largos brazos perpendiculares (4 km cada uno) al final de los cuales hay un espejo. Un láser mide la distancia a cada espejo, la que aumentará y disminuirá alternadamente en cada brazo ante el paso de una onda gravitacional. 

Dado que otros fenómenos podrían producir una señal parecida a una onda gravitacional, se construyeron dos de estos observatorios en EEUU, uno en Hanford (estado de Washington) y otro en Livingston (Louisiana), ya que así una onda gravitacional debe detectarse al mismo tiempo y tener las mismas características en ambos observatorios.

 "En algún sitio, algo increíble está esperando ser descubierto". Carl Sagan

"End of transmission"
 
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