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ONDAS GRAVITACIONALES.

Se dice que las ondas gravitacionales son una consecuencia de la teoría de la relatividad, de Albert Einstein, pero es difícil encontrar textos en los que se argumente el por qué de esta relación, salvo porque surgen del estudio de las ecuaciones de campo de Einstein. Vamos a tratar de aplicar un poco la lógica y algunos conocimientos de relatividad en esta cuestión.

LISA

La cuestión clave es la siguiente pregunta ¿Se podría transmitir el efecto de la gravedad a mayor velocidad que la luz?

Supongamos por un momento que esto fuera posible. Para simplificar supongamos que la gravedad afecta de modo instantáneo, o sea a velocidad infinita. Esto tiene una consecuencia muy importante, que es que se podría crear un experimento de transmisión de información de modo instantáneo por medio de cambios instantáneos de efectos gravitatorios. Esto tiraría por tierra la relatividad de la simultaneidad y llevaría a poder definir una simultaneidad "objetiva", que nos llevaría a poder determinar el "espacio absoluto de referencia". La teoría de la relatividad ya no sería válida desde el punto de vista de afirmar que todos los sistemas de referencia inerciales son equivalentes y que no se puede diferenciar entre ellos de ningún modo. Podríamos determinar la existencia de un sistema de referencia privilegiado.

Pero si el principio de relatividad es válido... entonces por reducción al absurdo debemos pensar que el efecto gravitatorio no se puede transmitir a más velocidad que la de la luz. Es más, ningún efecto ni nada se puede transmitir a mayor velocidad que la de la luz.

Así tenemos que los efectos gravitatorios se transmiten a una velocidad finita que no supera a la luz, y probablemente se transmita a una velocidad igual a la de la luz.

Así, un brusco cambio de masas o un movimiento de grandes masas provocará un cambio gravitatorio en un punto que se transmitirá por el espacio a la velocidad de la luz. Surgen así las ondas gravitatorias. A finales de 1916 Einstein demuestra que las ecuaciones de campo admiten también soluciones en forma de ondas. Son las ondas gravitatorias. [1]

Por ejemplo si dos estrellas giran sobre si mismas a gran velocidad y a una distancia no muy lejana de nuestro sistema solar, los ligerísimos cambios en el campo gravitatorio que percibimos en nuestro sistema solar se deberían percibir con un tiempo de diferencia, por ejemplo, en la Tierra que en Júpiter, e incluso con unos instantes de diferencia entre un punto y otro del planeta, y se podría crear un experimento que las detectara.

Por medio de satélites artificiales se he podido detectar pequeños cambios en la distancia entre dicho satélite y la Tierra que pueden ser atribuidas a ondas gravitatorias, pero todavía tendremos que esperar para tener resultados verdaderamente concluyentes por medio de experimentos de este tipo.

En 1974 fue detectado un pulsar doble cuya observación proporcionó datos interesantes para la relatividad. [2] Su periastro avanza más de cuatro grados por año, y además la órbita de las estrellas va encogiendo en espiral y su periodo disminuye. Esto demuestra una pérdida de energía que se atribuye a ondas gravitacionales intensas.

Se están diseñando nuevos experimentos para detectar las ondas gravitacionales como el LISA.

 

y LIGO

 

[1] http://www.dpf99.library.ucla.edu/session14/barish1412.pdf

[2] http://adsabs.harvard.edu/doi/10.1086/181708

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