Descubren ondas gravitacionales, Einstein tenía razón

Descubrieron las ondas gravitacionales, ¡wow! Pero, antes de celebrar y seguir con el texto, expliquemos qué demonios es una onda gravitacional. Ve por un café y subámonos al trenecito del aprendizaje. Empecemos por recordar que las fuerzas de la naturaleza se ven manifestadas en forma de ondas.

El electromagnetismo es una de estas fuerzas de la naturaleza – lo suficientemente fuerte como para mantener los imanes colgados del refrigerador y para hacerte sentir dolor cuando te golpeas con la esquina de algún mueble (gracias a la repulsión electromagnética que existe entre los átomos que integran tu cuerpo y los del mueble). Está constituido por ondas, y más precisamente por ondas electromagnéticas que nos resultan de suma utilidad.

La televisión y el teléfono reciben información codificada en ondas electromagnéticas – que también conocemos como “onda de radio”. La luz es una onda de radio. El Wi-Fi que llega hasta tu teléfono celular también. Todo esto que ves aquí también está en forma de ondas electromagnéticas. Si no hubiéramos dominado estas ondas, jamás habríamos salido de las penumbras en las que vivimos durante buena parte del siglo XIX.

Otras dos fuerzas, que solo están presentes en el mundo subatómico, también se manifiestan como ondas, como las del agua: la interacción nuclear fuerte, responsable por mantener unidos los quarks en forma de protones, y la interacción nuclear débil, la más común, que actúa en la periferia de los átomos.

Pero hay una laguna en esta historia. La ciencia nunca antes había detectado las ondas que supuestamente formaban la fuerza más popular de las cuatro conocidas: la gravedad. Einstein, que vino a reformular lo que sabíamos sobre gravedad en 1916, con la centenaria teoría general de la relatividad, imaginó que la fuerza que mantiene tus pies sobre la tierra también debía ser transmitida en forma de ondas. Ondas gravitacionales. Pero nos faltaba encontrarlas.

Y decimos que faltaba pues, según parece, ya las encontraron. La Fundación Nacional de Ciencia de los Estados Unidos anunció el pasado jueves que científicos de un observatorio estadounidense detectaron las ondas, un siglo después de haber sido prevista por Einstein. Se trata de un observatorio poco ortodoxo, el LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory). En este lugar no tienen telescopios. Sus “lentes” vienen en forma de rayos láser y dispositivos ultra precisos para medir estos rayos. El láser en este lugar está completamente aislado – en un lugar donde lo único que podría perturbarlo son las ondas gravitacionales. Y hasta hace unos días los rayos estaban calmos, sin detectar nada – y haciendo que la ciencia se cuestionara sobre la existencia de las ondas de gravedad.

Pero un evento cósmico nos echó una manita. Dos agujeros negros colisionaron a 1,000 millones de años luz de distancia de aquí. Para la membrana del espacio tiempo, este evento fue como un clavado de panza en una piscina: provocó una perturbación infernal. Perturbación que, según la Relatividad General, se esparciría por el espacio en forma de ondas. Ondas gravitacionales.

Este espectáculo tuvo lugar hace 1,000 millones de años; sin embargo, las repercusiones de él recién llegaron hasta nosotros. Y fueron “escuchadas” en el LIGO. Los láseres del laboratorio sufrieron una perturbación indicando que, sí, las ondas gravitacionales existen. A continuación hay un video obra de la NASA que simula la propagación de estas ondas.

No hay opción para el error.

Naturalmente, esa “perturbación” en los láseres no fue producto de alguien chocando accidentalmente contra la cámara donde están dispuestos. Lo que este dispositivo hacer es, en primer lugar, seccionar un láser en dos. Después reúne los dos rayos en uno solo nuevamente y los envía a un dispositivo detector, que mide el “patrón de interferencia” que los láseres generan al interactuar. Si nada perturbó estos rayos (y todo lo que hay allí está diseñado para que nada de este mundo los perturbe), lo que llega al detector es una sucesión monótona de ondas de luz, como si cada una fuera un obrero somnoliento de una fábrica esperando en la cola para checar turno.

Pero cuando una onda gravitacional llega hasta este lugar, las cosas cambian por completo. A su paso la onda deforma el propio espacio. Al deformar el espacio, altera la longitud del rayo láser. Con este parámetro alterado, el patrón de interferencia ya no corresponde. Es como si la fila de trabajadores se hubiera transformado en un grupo de mexicanos en el Ángel de la Independencia celebrando la victoria de la selección de fútbol.

Todo este equipo ha sido calibrado con ecuaciones propias de la Relatividad General. Partiendo del grado de alteración que las ondas provocan en los láseres, estos instrumentos son capaces de especificar desde que distancias partieron las ondas gravitacionales, y cuál fue la masa de los agentes que emitieron estas ondas (en nuestro caso, los agujeros negros que colisionaron). Es como si el propio Einstein estuviera realizando las mediciones, aunque ya no esté aquí: sus ecuaciones hacen el trabajo por él. Esto señores es ser inmortal, lo demás son patrañas.

Pero bueno, sé que se lo están preguntando. ¿Y si lo que alteró el láser fue un camión que pasaba por allí o un movimiento sísmico? El personal del laboratorio ya había pensado en esto. Tanto así que LIGO no es precisamente un laboratorio. En realidad son DOS laboratorios, uno en el estado de Washington y otro en Luisiana, a 3 mil kilómetros de distancia. Y el mismísimo patrón de interferencia se detectó en ambos lugares. Entonces no, no fue un camión ni un sismo. Además, desde su fundación en 2002, los laboratorio LIGO jamás habían detectado nada. Así que no hay dudas: oficialmente las ondas gravitacionales han sido descubiertas.

Pero bueno, ¿y eso a nosotros qué, van a curar el cáncer? NO. En realidad por ahora no son nada práctico. Pero el mismo escenario se presentó cuando descubrieron la fuerza electromagnética en el siglo XIX, nadie tenía ni las más remota idea de qué hacer con ella. Entonces podemos sentarnos a esperar: quizá los medios de comunicación de las futuras generaciones funcionen en base a estas ondas gravitacionales, e incluso puedan servir como un enlace entre universos paralelos – cosa que, según algunas teorías, las ondas gravitacionales pueden lograr. Pero esa es harina de otro costal.

Algo menos surreal es aprovecharlas para explorar el Cosmos. Por ejemplo, hasta ahora la única forma que teníamos de examinar un agujero negro era indirecta, por los torrentes de energía electromagnética que otros cuerpos liberan cuando están a puntos de ser engullidos.

Apuntar un telescopio a un agujero negro no sirve de nada. Un agujero negro hace con la luz lo que El caníbal de la Guerrero hacía con las damas, se la devora. Y si algo no refleja ni emite ondas electromagnéticas, solo las engulle, no hay forma de detectarlo. En los observatorios están de manos, lentes y antenas atadas. La única forma de observar el comportamiento de un agujero negro sería examinar el flujo de ondas gravitacionales que emite. Y como ya sabemos que estas ondas existen, se abre todo un nuevo camino lleno de posibilidades. Esperemos que en el futuro seamos capaces de estudiar los agujeros negros con la misma claridad con que analizamos la topografía de un lugar en la Tierra.

Y todavía hay más. El evento que más generó ondas gravitacionales en toda la existencia fue justamente el inicio de la existencia misma. El Big Bang. Si aprendemos a detectar las ondas gravitacionales que produjo, quizá logremos saber de dónde venimos y hacia dónde vamos. ¿Todavía hay alguien que se pregunte por qué mejor no invierten el dinero en investigación médica?