dissabte, 27 de febrer de 2016

«Aún no se sabe cómo usaremos las ondas gravitacionales, pero también se tardó en aplicar la electricidad»


A continuación os dejo con un artículo que contiene una entrevista a un físico experto en las ondas gravitacionales. Explica la importancia de este gran descubrimiento para que el ciudadano medio sin una formación científica pueda comprenderlo mejor. Si aun no habéis entendido muy bien en que consiste este tema, porque le están dando tan importancia o que aplicaciones puede tener os recomiendo que leáis esta artículo, os aclarará muchas dudas:

David Aso - miércoles, 24 de febrero de 2016

El anuncio de la detección de las ondas gravitacionales que predijo Albert Einstein (1879-1955) hace un siglo, la demostración de su existencia, puede haber abierto una nueva era en la historia de la Física. ¿El descubrimiento del siglo? Los expertos van en esa línea. Lástima que la pasión con que lo cuentan no acabe de ser plenamente compartida por esa inmensa mayoría que vive muy alejada de sus conocimientos en la materia. Prácticamente tan lejos como llegan los interferómetros láser, los enormes aparatos (dos con cuatro kilómetros de largo cada uno) utilizados para probar que el genio alemán tenía razón, capaces de detectar un cabello humano a varios años luz.
Dos agujeros negros chocaron a mil millones de años luz de la Tierra para formar uno solo, colisión que perturbó el espacio-tiempo igual que una piedra causa ondas al caer en un estanque. En el caso del Cosmos se trata de ondas gravitacionales; en realidad no se ven, se oyen, y fueron registradas por el Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO), tal y como anunciaron los líderes del proyecto el 11 de febrero, para resolver así la única parte de la Teoría General de la Relatividad que quedaba por demostrarse.
Algo de comprensión, y de paso asombro, gana el lego en la materia cuando lee o escucha metáforas como aquella del cabello humano y la capacidad de detección de los interferómetros; o la de la piedra en el estanque y las ondas en el agua. Y el doctor en Ciencias y profesor de la Universidad de Valladolid José Fernando Pascual-Sánchez (Madrid, 1954), por su parte, acepta el ‘reto’ de intentar acercar más al ciudadano medio tan histórico hallazgo a través de esta entrevista.
De la puerta de su despacho cuelga un póster de Einstein, a quien lleva estudiando más de 40 años. Dentro no faltan algunas figuritas de adorno del padre de la Relatividad, más fotos y por supuesto, libros. Al genio no llegó a conocerle, aunque ha compartido congresos, momentos y viajes con algunos de sus discípulos, así como con eminencias científicas de hoy como Stephen Hawking.
Es el coordinador del Grupo de Investigación de Mecánica, Relatividad y Gravitación de la UVa, creado hace unos 15 años; profesor titular de Matemática Aplicada en la Escuela de Industriales; cofundador de la Sociedad Española de Gravitación y Relatividad en 2003; y miembro de la Sociedad Internacional de Relatividad y Gravitación desde 1980.

¿Se siente capaz de explicar esto y que algún lector aprenda algo sin dormirse a media entrevista, e incluso se haga idea del valor de este hallazgo?Creo que sí... Lo primero es que las ondas gravitacionales son como ondas de marea. Todo el mundo conoce más o menos la fuerza de las mareas, pero en este caso no son en agua, sino en la ‘superficie’ del espacio-tiempo.

Pronto empiezan las curvas, las dificultades del nuevo en la materia para entender, porque eso del espacio-tiempo ya...
Ahí está el tema, sí (risas), porque la fuerza de marea es una cosa física, pero matemáticamente se describe mediante una curvatura del espacio-tiempo, y ese aspecto matemático de cómo interpretamos la fuerza de marea lo hizo Einstein.

Vale, ¿y cómo se puede explicar al principiante el anuncio del LIGO del 11 de febrero?
Pues sobre todo hay que quedarse con dos logros: la primera detección de una onda de gravedad o gravitacional, que no gravitatoria; y por otro lado, una prueba directa de la existencia de agujeros negros de masa pequeña, de unas 30 masas solares (el tamaño del Sol multiplicado por 30), que no creían los astrofísicos que existieran tan pequeños. Y aparte, el valor de la observación del nacimiento de un agujero negro.

¿Y ahora el principiante se debería quedar ya con la boca abierta o se le puede explicar algo más para asegurarse de que comparte el asombro?
Pues que las ondas gravitatorias no tienen nada que ver con las ondas de radio que conoce la gente, por ejemplo. Hay muchas más diferencias que no estoy contando, pero bueno... Las ondas electromagnéticas se pueden apantallar, es decir, que tú metes el teléfono en una caja metálica y te quedas sin cobertura. Sin embargo, las ondas gravitacionales no se pueden apantallar de ninguna manera. Son como ondas de sonido estereofónico, no son ondas de luz para nada, ni se descomponen cuando pasan por un prisma, que es lo que se llama dispersión, ni se refractan cuando pasan al agua, ni cuando pillas una esquina se difractan. No tienen nada que ver con las ondas electromagnéticas, que son locales y permiten imágenes de objetos, mientras que éstas son globales y de sonido láser, digamos. Es como un sonido láser estereofónico.

¿Habrá entendido ya el ciudadano medio algo más allá de quedarse con el mensaje de que Einstein tenía razón?
Cuesta entender todo esto sin tener una formación científica, claro. Tú hablas de ondas de espacio-tiempo y la gente piensa en ondas electromagnéticas, pero no lo son.

Pero es que en los últimos días se ha llegado a divagar incluso acerca de un futuro con viajes en el tiempo…
Nada que ver. El viaje en el tiempo es el que nosotros hacemos cuando vivimos y ese siempre es hacia delante. Por lo demás, se dicen muchas tonterías: hasta donde sabemos, el tiempo solamente tiene una dirección.

Muy bien, con esto tenemos algunas nociones de lo que son las ondas gravitacionales, las que se producen por colisiones en el espacio como la de dos agujeros negros, como fue este caso. ¿Y algún ejemplo más de la trascendencia de lo que se presentó el 11 de febrero?
En este proyecto participan en mayor o menor medida un millar de científicos de 30 o 40 instituciones académicas de unos 15 países diferentes. E hicieron bien en esperar a presentar esto a los medios de comunicación el mismo día que se publicaba el artículo en una revista especializada, así ha podido pasar antes al menos dos revisiones, a diferencia de lo que ocurrió hace dos años con la supuesta detección de ondas gravitatorias primordiales (las huellas de la expansión del Universo en los primeros milisegundos tras el Big Bang). Aquellos científicos salieron mucho en la tele y ya se hablaba de darles el premio Nobel, pero fue un fiasco porque luego se demostró que (el hallazgo) era polvo que había en la galaxia y que estropeaba todo (interferencias de polvo cósmico). Lo anunciaron a la prensa sin mandar el artículo a ninguna revista, mientras que el LIGO ha sabido esperar.

¿En este caso cree que todavía podría descubrirse algún error, que se han equivocado?
Obviamente, no. Hablamos de una precisión de la anchura de un pelo humano detectada a la distancia Tierra-Alfa Centauri (el sistema estelar más próximo al Sol).Eso son cuatro años luz, impresionante. El margen de error desde el punto de vista estadístico está muy bien, hay casi un 100% de probabilidades de que sea verdad, y una probabilidad de que sea mentira de una vez cada 203.000 años.

Así que no hacen falta más verificaciones, el resultado se da ya por válido...Este experimento ya no hay que comprobarlo, pero sí repetirlo, aunque para eso estás a expensas de que te llegue otra onda que poder detectar.

Pues se ha tardado en probar esta predicción de Einstein nada más y nada menos que 100 años...
Pero es que Einstein lo hacía con matemáticas, lápiz y papel. De una de sus ecuaciones matemáticas se deduce una ecuación de ondas, que es la que verifica estas ondas. Es igual que cuando un tal Maxwell (1831-1879) dijo con lápiz y papel que había ondas electromagnéticas (propuso la teoría electromagnética entera en 1865), pero no se descubrieron realmente hasta Hertz (1857-1894), 20 años después. Y aquí hay una idea muy importante, porque ahora me va a preguntar para que sirve esto, ¿no?

Evidentemente...
Pues Maxwell propuso la teoría del electromagnetismo entera y usó para ello leyes parciales de antes, una de ellas la de Faraday (1791-1867, el descubridor de la inducción electromagnética, el diamagnetismo y la electrólisis). La ley de Faraday dice que cuando un campo magnético varía en el tiempo crea un campo eléctrico, y cuando Faraday presentaba sus experimentos con electricidad, y decía aquí está la electricidad, los empresarios y políticos de la época le decían que eso podía servir para un juguete de feria, pero para nada práctico. Así que respecto a que esto (las ondas gravitatorias) sirva en el futuro para algo práctico, pues en realidad no se sabe todavía. Pero si a Faraday le dijeron que la electricidad nunca serviría para nada...

Y al final sí que para ‘algo’ ha servido...
Sí, claro, pero en el momento de su descubrimiento, en el cual se usaba gas para dar la luz, no pensaban que pudiera servir la electricidad.

Entonces, si ahora estamos en un punto en el que todavía no sabemos con certeza las aplicaciones tecnológicas de este hallazgo y que todo son especulaciones, ¿también puede ser señal de que nos estamos emocionando antes de hora?
No, eso no, porque una cosa es el avance en la ciencia y otra en la técnica, y lo primero ya se ha producido. Los avances científicos suelen dar lugar al cabo del tiempo a avances tecnológicos, aunque no todos. Los avances científicos suponen avanzar en el conocimiento del mundo, no es que necesariamente tengan que ser prácticos, eso se irá viendo.

¿Puede haber sido éste entonces el descubrimiento del siglo?
Yo creo que sí, puede serlo.

¿Y cree que puede llegar a haber aplicaciones tecnológicas claras a partir de esto?
Son cosas diferentes. Ahí están por ejemplo las ondas electromagnéticas o la electricidad, como decía. De esas aplicaciones no se sabía nada cuando se descubrieron las ondas hertzianas en tiempos de Maxwell. Y tampoco se conocían las aplicaciones de la electricidad cuando se descubrió.

La cuestión es que de alguna manera el universo va a ser más transparente para la ciencia a partir de ahora, ¿no?
Eso es, correcto, transparente por lo del sonido. Es lo que decía antes, que las señales electromagnéticas se pueden apantallar y te quedas sin teléfono móvil y en este caso no, no se pueden apantallar. El universo va a ser más transparente en el sentido de que ya no sólo lo vamos a ver, también lo oiremos y de alguna manera lo tocaremos. En el futuro podremos oír incluso el comienzo del universo, después del Big Bang.

¿Y ahora qué, por dónde seguirá el proyecto?
Lo más importante de todo esto es que la gente se dé cuenta de lo que nuestra especie es capaz de hacer: usando algo que ha inventado, que se llama matemática, puede descubrir cosas como esta sobre el universo.

Sí, sí, el caso es que ahora tendremos una mayor capacidad de estudio del universo, ¿pero cómo se supone que se va a sacar partido a esto más allá de la Física o la Astronomía?
Digamos que vamos a poder oír el sonido del universo, incluso su comienzo, como decía antes, pero ya no con interferómetros, sino por ejemplo con telescopios que miden el tiempo de llegada de las señales de púlsares (cadáveres estelares que emiten radiación).

Redundando en la ignorancia, si me lo permite, ¿cómo vamos a escuchar a estas alturas el sonido del principio del universo?
Pero es que nos está llegando luz continuamente de lo que ya ocurrió. El 5% de la señal de televisión de los puntitos blancos y negros es esta luz de los 300.000 años después de la gran explosión, nos llega continuamente, pero ese es otro tema diferente, otra historia.

El caso es que ha tenido que venir un genio nacido en el siglo XIX a protagonizar el gran hallazgo de la Física del XXI. Todavía puede que sea el científico más mediático, aunque haya una parte de la sociedad que apenas recuerde lo que hizo realmente, más allá de rivalizar aún hoy con el Che Guevara en la venta de pósters y camisetas, o por aquella foto con la lengua fuera. ¿Qué decimos a estos últimos?
La palabra correcta es que fue un genio. Y una cosa curiosa: se equivocó muchas veces en su vida, pero como trabajaba mucho, era muy listo y se obsesionaba mucho con lo suyo, luego al final llegó a cosas importantes. Incluso se equivocó sobre las ondas gravitaciones cuando en 1936 se volvió atrás de lo que dijo en 1915; al hacer mal los cálculos creyó que no existían, pero rectificó al ser advertido por el revisor de una revista en la que pensaba publicar el artículo.

Y gracias a él tenemos avances como por ejemplo...
El GPS es una aplicación de la relatividad. Sin la relatividad, sin meter correcciones relativistas, no funcionaría.

Para terminar, ¿sigue pensando que algún lector podrá aprender algo después de leer esto?
Bueno, pues por si acaso, por lo menos que se quede con lo de que esto no tiene nada que ver con las ondas de radio. Que tampoco son de ver, sino de oír, y que son como las ondas que se producen con las mareas en el mar, sólo que en lugar de ocurrir en el agua, son en el espacio-tiempo. Las aplicaciones que tendrán no las sabemos todavía, pero claro, sin su conocimiento científico, que ahora sí lo tenemos, no se puede buscar desarrollo tecnológico. ¿Quién iba a pensar que la relatividad iba a servir para desarrollar el GPS, que no funcionaría sin esa teoría? No se saben las aplicaciones, pero no nos hemos parado aquí, veremos qué pasa dentro de 10, 15 o 20 años.

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