Premio Nobel de Física: qué son las ondas gravitacionales de Albert Einstein y por qué pueden cambiar la historia

La detección, confirmación y estudio del fenómeno postulado por el genial científico motivó el galardón para tres investigadores. El colosal impacto del descubrimiento en la astronomía

Ondas gravitacionales generadas por un sistema binario de dos estrellas

Una onda gravitacional es una ondulación ínfima del espacio-tiempo que se propaga en el universo a la velocidad de la luz desde su punto de origen.

Las ondas detectadas por los tres estadounidenses que fueron otorgados el Premio Nobel de Física el lunes son las producidas por fenómenos astrofísicos violentos, como la fusión de dos agujeros negros o la explosión de estrellas masivas.

Las ondas de nuestro sistema solar son muy minúsculas como para que podamos observarlas, pero nos rodean sin que seamos conscientes de ello y sin consecuencias para nosotros.

Imagen de la NASA de ondas gravitacionales

La existencia de estas ondas es producto de la física moderna, ya que no pueden, en teoría, existir bajo la ley de gravitación universal de Newton debido a que esa ley asume que las interacciones físicas se propagan a una velocidad infinita.

La posibilidad de las ondas fue discutida en 1893 por Oliver Heaviside y su existencia fue postulada por primera vez en por Henri Poincaré en 1905 como consecuencia necesaria de las transformaciones de Lorentz, que permiten preservar el valor de la velocidad de la luz constante para todos los observadores inerciales, a diferencia de lo que sucede en la mecánica clásica, donde se asumía la existencia de un tiempo absoluto independientemente del observador.

Albert Einstein

En 1916, estas ondas fueron presentadas conceptualmente por Albert Einstein como una consecuencia de su teoría de la relatividad general.

Einstein describe la gravedad como una deformación del espacio. Las masas, como el Sol, por ejemplo, curvan el espacio. Un poco como cuando alguien se sube en una cama elástica.

Modelo del espacio-tiempo según Albert Einstein

Si las masas son pequeñas, la deformación es débil (una uva en una cama elástica no la altera). Si las masas son grandes, la deformación es importante (una persona sobre una cama deforma la tela elástica).

Si las masas se desplazan y tienen una aceleración, esas deformaciones se propagan a través del espacio, formando ondas gravitacionales.

Ondas gravitacionales

Para ilustrar esas oscilaciones se emplea, a menudo, la imagen de las ondas que se propagan en la superficie de un lago cuando se arroja una piedra. La onda se va debilitando a medida que se aleja.

La detección de las ondas gravitacionales fue un hecho histórico para la física porque confirmó la teoría de la relatividad general de Einstein luego de 100 años
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