Esta mañana, la Real Academia de Ciencias de Suecia otorgó el Premio Nobel de Física a tres físicos estadounidenses, Rainer Weiss, del Instituto de Tecnología de Massachusetts, así como a Kip S. Thorne y Barry C. Barish, del Instituto de Tecnología de California, por sus trabajo detrás del descubrimiento de las ondas gravitacionales, un tipo de onda en la estructura del espacio-tiempo que Albert Einstein predijo por primera vez hace más de 100 años.
contenido relacionado
- Lo que significa la colisión de estrellas de neutrones para la materia oscura
Como Dennis Overbye en The New York Times informa, los tres galardonados fueron la fuerza impulsora detrás del Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser (LIGO), un instrumento diseñado para detectar ondas gravitacionales. Dirigieron un consorcio de más de 1, 000 científicos que trabajaron durante décadas para recolectar, analizar y mejorar los detectores. Y en 2015, sus esfuerzos finalmente dieron sus frutos con la detección de un pequeño chirrido emitido por dos agujeros negros que colisionaron hace más de mil millones de años.
Si bien el tiempo entre el descubrimiento y el premio, solo dos años, es corto para los estándares Nobel (incluso Einstein esperó 16 años por su premio), las semillas del proyecto tardaron más de 40 años en hacerse.
La detección de ondas gravitacionales sacudió a la comunidad física, confirmando uno de los inquilinos centrales de la Teoría general de la relatividad de Einstein. Según esta teoría, los movimientos de los objetos súper masivos, como los agujeros negros, causan ondas a través de la estructura del espacio-tiempo, como las ondas de una piedra que cae en un estanque. Pero durante décadas, los físicos dudaron de que estas ondas realmente existieran, o que alguna vez pudieran detectarse.
Como estudiante de doctorado a principios de la década de 1960, Kip Thorne creía que estaban allí. Y en la década de 1970, nuevos experimentos de modelado y pensamiento comenzaron a convencer a un número creciente de investigadores. "La música estaba ahí afuera. Simplemente no la habían escuchado todavía", escribió Jennie Rothenberg Gritz para Smithsonian en 2017 cuando el trío fue honrado con el American Ingenuity Award de la revista.
En 1972, Weiss publicó un artículo con su concepción inicial de una llamada "antena" de ondas gravitacionales láser, en equipo con Thorne para refinar y ejecutar el ambicioso plan. Fue una idea radical: crear un detector que fuera lo suficientemente sensible como para detectar una onda en el espacio-tiempo más pequeño que el diámetro de un protón.
Barish, anteriormente jefe del proyecto Superconducting Supercollider, se unió al equipo más tarde, convirtiéndose en director de LIGO en 1994. A menudo se le atribuye la reorganización y gestión del proyecto, que estaba luchando por continuar en ese momento. Pero finalmente nació LIGO.
LIGO consta de dos detectores en forma de L, uno en Louisiana y otro en el estado de Washington, separados por 1, 865 millas. Cada detector, informa Gritz, tiene dos brazos de 2.5 millas de largo con el espejo más liso del mundo en cada extremo. Como el físico Brian Greene escribió para Smithsonian.com el año pasado, el detector mide el tiempo que tarda un rayo láser superpotente en rebotar entre los dos espejos, midiendo las diferencias mínimas. Pequeños cambios en el tiempo de viaje de los láseres son indicadores de una onda gravitacional que pasa.
Durante sus primeros ocho años, el observatorio tuvo problemas y fue cerrado en 2010 por una reestructuración de $ 200 millones. Pero en septiembre de 2015, poco después del relanzamiento, LIGO detectó su primera onda. Desde entonces, se detectaron otras tres ondas gravitacionales, una, una colaboración entre LIGO y el observatorio italiano Virgo, se anunció la semana pasada.
Si bien el premio solo reconoce a tres investigadores, el detector tuvo éxito en una legión de investigadores, informa Hannah Devlin e Ian Sample en The Guardian . "Veo esto más como algo que reconoce el trabajo de aproximadamente 1, 000 personas", dice Weiss. "Odio decírtelo, pero son 40 años de personas que piensan en esto, intentan hacer una detección ... y poco a poco reúnen la tecnología para hacerlo".
Devlin y Sample informan que hubo un cuarto miembro del equipo que probablemente también habría recibido el premio. El físico escocés Ronald Drever, otro miembro central del equipo LIGO falleció de demencia en marzo. El comité Nobel no suele otorgar el premio a título póstumo.
El descubrimiento es un cambio de juego para los astrónomos y físicos, proporcionando una nueva herramienta para estudiar el universo. Como Green escribió el año pasado, a diferencia de la luz, los rayos X, los rayos gamma, los infrarrojos u otras señales que usan los astrónomos para estudiar el cielo, las ondas gravitacionales atraviesan todo y no pueden ser bloqueadas. Por lo tanto, las olas podrían usarse para examinar los reinos que están "fuera de los límites" de la luz, incluido quizás el "estruendo salvaje del Big Bang en sí, hace 13.800 millones de años".
Como escribe Green: "La historia recordará el descubrimiento como uno de esos pocos puntos de inflexión que cambia el curso de la ciencia".
