¿Cómo sabemos que los detectores de ondas gravitacionales miden las fusiones de agujeros negros (y no otra cosa)?

El experimento se configura cuidadosamente para excluir otras cosas.

Esto se llama “control de variables” y es un gran problema en la ciencia. No es posible descartar absolutamente todo lo demás, es decir, no podemos descartar absolutamente que haya duendes empujando los satélites para imitar las ondas de gravedad de los agujeros negros que se fusionan.

En el caso de detectar ondas de gravedad, tenemos una capacidad muy limitada para “apuntarlas” a una posible fuente, como podemos hacer con los telescopios. Sin embargo, tenemos estudios de cielo que nos muestran fuentes probables de ondas gravitacionales y manipulan la geometría del detector para favorecer esas fuentes. También sabemos qué tipo de ondas esperar si la teoría es cierta, y podemos buscar esos componentes en el comportamiento del detector.

Todavía es muy temprano… básicamente se ha demostrado que el fenómeno ocurre de una manera que es consistente con, pero no idéntica a, las expectativas si la teoría es correcta.

Para obtener detalles, tendrá que acceder al documento real que describe el experimento específico que le interesa.

¿Cómo sabemos que los detectores de ondas gravitacionales miden las fusiones de agujeros negros (y no otra cosa)?

Lo que parece un pato y grazna como un pato es un pato.

La única diferencia es que los patos en este caso se construyeron a partir de la teoría en lugar de la observación inicial. Las observaciones confirmaron las predicciones teóricas.


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OP Bill Funk sigue:

¿Y esas son las únicas predicciones posibles? ¿O los únicos en los que hemos logrado pensar hasta la fecha?

Mi respuesta

La señal de onda gravitacional es tan inmensamente complicada que al menos no puedo pensar en otra cosa que pueda coincidir tan bien con la señal observada.

Tampoco conozco ninguna otra posibilidad. Dudo que cualquier intento realizado haya sido capaz de llegar a una forma de onda tan complicada de algo diferente. Tenga en cuenta que una idea es solo el comienzo, debe hacer las matemáticas hasta el final y predecir la forma de onda. Aunque no es teóricamente imposible, creo que es muy, muy poco probable que algo más pueda producir eso . Es como preguntar:

Esta cosa se ve y grazna exactamente como un pato, pero ¿podría ser una especie alienígena que tenga otras características?

Cuando haces tales preguntas, estás literalmente cazando en la oscuridad (juego de palabras).

La posibilidad de que pueda ser “otra cosa” no está específicamente excluida, pero para que se tome en serio debe haber alguna propuesta sobre qué podría ser esa otra cosa.

Un ejemplo ocurrió en el caso de detectar el bosón de Higgs, si no recuerdo mal. Se detectó una señal probable y se tuvo que considerar la pregunta de “otra cosa”; Creo que resultó que era un conector defectuoso. Después de que todo lo plausible fuera eliminado, la conclusión fue que, por Dios, Higgs tenía razón.

Estoy bastante seguro de que la gente de LIGO aborda las cosas de manera similar.

No lo hacemos, pero la forma de onda observada se ajusta a las predicciones de ese modelo. ¿Tiene un modelo alternativo que se ajuste igual de bien? Si es así, ¡deberías publicar!

Porque la señal esperada de tal fusión fue cuidadosamente modelada de antemano, y la señal recibió exactamente lo que se esperaba si la teoría fuera correcta.

Si busca algo y ve exactamente lo que estaba buscando, es razonable suponer que lo ha encontrado.

Podría agregar a las otras respuestas, la señal (como lo predijo la teoría de antemano) y el tiempo de retraso (velocidad de la luz) entre los dos detectores elimina cualquier señal terrestre, la velocidad de propagación de las vibraciones del suelo es MUCHO más lenta.