¿Qué significa la detección de ondas gravitacionales para la física?

Número uno, esto verifica una de las últimas predicciones “grandes” de la relatividad general.

Número dos, esto marcará el comienzo de una nueva era de astronomía observacional. Hay varios interferómetros planificados como LIGO, que combinarán esfuerzos en los próximos años para permitir la triangulación de las fuentes de estas ondas, permitiendo que los telescopios tradicionales (basados ​​en electromagnéticos) estudien las fuentes y comparen notas.

Lo que esto significa para la física es la capacidad de probar la física de Einstein y buscar discrepancias en campos de energía más grandes de lo que era posible anteriormente. ¡Esta es la primera observación de un sistema binario de agujero negro, y la primera observación de un sistema de fusión de agujero negro! Estas cosas son invisibles para los telescopios tradicionales (basados ​​en E&M).

Esto es importante porque es en situaciones extremas cuando aprendemos más y cuando nuestras teorías se ponen realmente a prueba.

Con la capacidad de realizar mediciones muy sensibles de las ondas gravitacionales, aprendemos bastante sobre el universo.

Lo siento. La gente de LIGO puede haber afirmado haber medido ondas gravitacionales, pero están muy, muy lejos de probarlo. Están diciendo que un fenómeno no probado causó un evento que está utilizando un método no probado para perturbar la masa, esencialmente. No han probado nada, OMI. Simplemente han medido algo … lo que ese IS es todavía está sujeto a debate.

Este es casi el mismo problema que el experimento Solar Neutrino, que afirmó haber encontrado la cantidad adecuada de Neutrinos para apoyar la Teoría de la Fusión del Sol … pero resultó que no hicieron nada por el estilo. Habían medido un flujo demasiado pequeño, pero habían pasado a la física experimental de partículas para explicar el déficit, y luego reclamaron la victoria. Sin medir nunca el flujo de partículas original en algún otro punto a lo largo del camino hacia el sol para verificar esta afirmación.

Simplemente no puede decir que sabe algo de lo que no tiene evidencia, simplemente porque es la única explicación que se ajusta a su modelo. Tienes que demostrarlo, independientemente, con otros métodos. Fin de la historia.

Me estoy cansando bastante de la ciencia en un comunicado de prensa.

Para aquellos que creen en la teoría cuántica de campos y que todo está hecho de campos cuantificados, la respuesta es “gracias por verificar lo que ya sabíamos”. Esto no es para minimizarlo; La confirmación experimental es importante, pero no es sorprendente. Esto es lo que dije en el Capítulo 2 de mi libro (ver Comprender la física a través de la teoría cuántica de campos):

Velocidad de propagación . Una característica importante de los campos es que los cambios en su intensidad no se propagan instantáneamente por el espacio sino que proceden, punto por punto, con una velocidad limitada por un número en las ecuaciones. Este número es de aproximadamente 300,000 km / seg (186,000 millas / seg) …

Ondas gravitacionales . Considere una estrella que se mueve hacia adelante y hacia atrás. Este movimiento causará una oscilación correspondiente en el campo gravitacional circundante que se propagará hacia afuera, nuevamente con la velocidad de la luz. Esto se conoce como onda gravitacional. Se encontró evidencia de ondas electromagnéticas en el siglo XIX, y esto fue fundamental para la aceptación de la teoría de Maxwell, pero no ha habido evidencia de ondas gravitacionales hasta hace muy poco. ¡Las ondas no se observaron directamente, pero se encontró evidencia de su existencia en un púlsar a 30,000 años luz de la tierra!

Pero retrocedamos un poco. Un púlsar (“estrella pulsante”) es una estrella extremadamente densa que emite radiación periódica de microondas (EM) a medida que gira sobre su eje. El púlsar en cuestión fue descubierto el 2 de julio de 1974 y recibió el extraño nombre de PSR1913 + 16 (pronunciado “Joe”). Lo importante de este púlsar en particular es que es parte de un doblete, es decir, tiene una estrella compañera, y los dos giran uno alrededor del otro con un período de solo 8 horas. Ahora, esta revolución es el tipo de movimiento del que acabamos de hablar, y por lo tanto, debe producir ondas gravitacionales que se lleven la energía. A medida que las estrellas pierden energía a través de esta radiación gravitacional, se acercarán y girarán a un ritmo más rápido, al igual que una nave espacial en una órbita baja tiene un período más corto que uno en una órbita más alta.

Como sucede, la tasa de revolución para un doblete de púlsar se puede medir observando el cambio en la radiación de microondas a medida que la estrella emisora ​​se acerca y retrocede alternativamente. (Este es esencialmente el mismo cambio que escuchamos en el silbato de un tren cuando se acerca y luego retrocede de un cruce). Joseph Taylor y Russell Hulse, quienes descubrieron el púlsar, monitorearon su período durante 20 años. ¡No solo encontraron una disminución, sino que la cantidad (aproximadamente 15 segundos) estaba exactamente de acuerdo con las predicciones de las ecuaciones de campo de Einstein! Esto proporcionó una demostración de la realidad del campo gravitacional y otra validación de las ecuaciones de Einstein. ¡Todo esto de una estrella a 30,000 años luz de la tierra! Por este logro, Taylor y Hulse fueron galardonados con el Premio Nobel de física de 1993.

El fondo cósmico de microondas es la señal electromagnética “más antigua” que podemos recibir. ¿Por qué? Porque el universo anterior a unos 300,000 años después del Big Bang era opaco. (El hidrógeno no se formó, la luz no podía propagarse libremente en el plasma de partículas cargadas). Entonces, ¿qué tan atrás podemos llegar con los espectros EM?

Pero no existen tales barreras para las ondas gravitacionales. En principio, podemos detectar ondas gravitacionales resultantes de la fase inflacionaria del universo primitivo. (Expansión rápida del universo muy temprano, 10 ^ -36 s después del big bang) Las ondas gravitacionales tienen el potencial de llevarnos tan atrás como 10 ^ -36 – 10 ^ -32 segundos después del big bang. Esta observación, si alguna vez se hace, sería muy esclarecedora. Recuerde que la inflación aún debe estar, por así decirlo, totalmente respaldada por una teoría fundamental. Por lo tanto, tal observación podría probar o al menos imponer restricciones a las teorías a una escala de energía muy alta. (¿Debatible? Quizás. Los físicos discuten si tendría algo que decir sobre la teoría de cuerdas).

La observación de ondas gravitacionales también aumentará nuestra comprensión de las estrellas de neutrones y los agujeros negros. En particular, se espera que sea de ayuda para comprender la ecuación de estado para una estrella de neutrones.

Las observaciones de ondas gravitacionales también deberían ser muy influyentes para resolver los misterios de la materia oscura.

Creo que hay razones más que suficientes para que estemos realmente entusiasmados.

Espero que pueda abrir la puerta para descubrir cómo manipular la gravedad también, que es esencialmente el avance en el que se basó “Star Trek”. Aprendimos a manipular la energía EM por accidente, cuando Edison notó que su bombilla causaba variaciones en la energía EM, lo que resultó en la invención del tubo de vacío; antes de esto, la radio se limitaba a la radiotelegrafía de brecha de Marconi; por lo tanto, la detección de ondas de gravedad podría permitir en teoría un desarrollo similar de la tecnología de “deformación espacial” como la que se ve en las aplicaciones teóricas de Star Trek, como las comunicaciones más rápidas que la luz, y luego viajar.

Las comunicaciones basadas en la gravedad serían un desarrollo espectacular, pudiendo comunicarse instantáneamente a través de la Tierra sin interferencias, y podrían revolucionar las telecomunicaciones de la noche a la mañana; Esto también se ve en Star Trek con comunicadores de mano que permiten la comunicación punto a punto en cualquier lugar de la tierra.

Del mismo modo, otras aplicaciones podrían incluir la detección de señales SETI, que podrían utilizar los pozos de gravedad de objetos celestes superpesados ​​para facilitar las comunicaciones de tipo Einstein-Rosen de civilizaciones distantes; mientras que otros han negado esta posibilidad, es igual o más probable que las civilizaciones que usan comunicaciones de radio estilo “Contacto”, que se limitan a la velocidad de la luz a través de distancias interestelares o intergalácticas.

La ciencia puede formular la hipótesis de lo que quiera, pero lo que hace que la ciencia sea una fuente confiable de conocimiento es la verificación empírica de sus afirmaciones. Durante décadas, la física ha estado tratando de comprender y definir el significado de “espacio-tiempo”. Las ondas gravitacionales son esencialmente fluctuaciones en este “tejido” del espacio-tiempo, como las ondas sonoras son una fluctuación de la presión en la atmósfera.
Sin embargo, creo que lo realmente importante aquí no es el hecho de que midieron las ondas gravitacionales, aunque eso es importante. Sospecho que lo más importante es que midieron ondas que anteriormente eran demasiado débiles para ser observadas, y esto justifica las enormes cantidades de dinero gastadas en el detector LIGO.

Es un desarrollo muy importante. Confirma la última predicción importante de la relatividad general, la existencia de ondas gravitacionales a través de la detección directa. La detección indirecta como sucedió en la década de 1990 siempre es cuestionable ya que otras causas pueden haber sido responsables.

También significa que sería difícil que un gravitón no exista, o al menos algo de gravedad cuántica, ya sea la teoría de cuerdas o no.

Proporciona una nueva señal única para estudiar la dinámica y la física de los agujeros negros y el universo antes de la recombinación, de una manera que las señales electromagnéticas que se absorben no pueden. Esto puede ayudar a proporcionar información sobre el Big Bang antes de que se formara la radiación de microondas cosmética balckbody y evolucionara a lo que vemos hoy. Determinar si las fluctuaciones anteriores fueron realmente aleatorias, con fluctuaciones consistentes con simplemente efectos cuánticos, podrían ser analizadas.

También es el campo gravitacional más fuerte que ahora podemos explorar experimentalmente, y ver cómo la anguila coincide con las predicciones detalladas de la Relatividad general, en el campo fuerte, pero en su mayoría sin dominio cuántico. Puede conducir a algunas observaciones que podrían ayudarnos a obtener algunas pistas sobre la gravedad cuántica.

La astrofísica y física gravitacional y multicampo, la cosmología y el agujero negro ahora se convierten en una nueva fuente de datos (‘hechos’) que han sido tan difíciles de tener en una gravitación fuerte.

¡Mis felicitaciones a los descubridores y a todos los físicos que contribuyeron a comprender las ondas gravitacionales y cómo detectarlas!

Durante décadas, las ondas gravitacionales han escapado a la detección. Esto ha llevado a especulaciones de que pueden no existir en absoluto. Estas especulaciones fueron parcialmente alimentadas por la ausencia de una teoría coherente de la gravedad del campo cuántico y llevaron a más especulaciones de que la gravedad puede ser una fuerza ‘especial’ que se propaga instantáneamente, como un enredo cuántico. Si esas especulaciones fueran correctas, entonces la teoría de la relatividad general debería haber sido revisada. Sí, hay (y probablemente habrá) muchos teóricos a los que les gusta cuestionar los conceptos básicos (y, en una perspectiva más amplia, no hace daño a la ciencia en absoluto pasar por los supuestos clave una y otra vez).

Pero la detección de una señal de onda gravitacional, y, lo que es más importante, la capacidad de descifrar y ubicar la fuente, los dos agujeros negros fusionados, dejan de lado estos argumentos. La gravedad no es una interacción especial y las ondas gravitacionales se propagan a la velocidad de la luz. Período.

Ahora, ya no hay excusas para que los teóricos no propongan una teoría de la gravedad cuántica. Y, tal vez, en un futuro lejano, la humanidad podrá generar estas ondas, y esto, a su vez, puede conducir a nuevos métodos de propagación en el espacio.

Tenemos un telescopio muy nuevo y poderoso para explorar el universo.

A medida que más detectores se conecten y puedan cruzar resultados correlacionados, obtendremos una gran visión de los eventos de gravedad a gran escala, como las colisiones de agujeros negros. Comprender exactamente dónde están y procesar.

Los nuevos datos apoyarán nuevas teorías y la comprensión del punto límite entre las teorías de la relatividad cuántica y general a grandes energías.

En febrero de 2016, la Colaboración Científica LIGO anunció la detección de la onda gravitacional predicha por Albert Einstein hace cien años, y la observación de la fusión violenta de dos agujeros negros.

El hallazgo se realizó utilizando el instrumento LIGO de mil millones de dólares, y fue aclamado en todo el mundo como uno de los mayores descubrimientos en la historia humana.

Este libro muestra que el instrumento tenía fallas fatales de muchas maneras y en muchas capas. Estas fallas eran completamente entendibles por el establecimiento científico. Sin embargo, se reunieron alrededor del descubrimiento y procedieron a instalarlo con fuerza como ciencia asegurada, listos para ingresar a los libros de texto de niños de todo el mundo. Las muchas voces disidentes de razonamiento científico que surgieron desde fuera del establecimiento fueron totalmente ignoradas.

Los gobiernos nacionales y los cuerpos legislativos se presentaron para respaldar poderosamente el descubrimiento. El descubrimiento fue una de las mayores estafas en la historia humana. Su apoyo por parte del establecimiento fue el último acto de corrupción intelectual contra los ciudadanos del mundo, y un acto descarado de engañar a los contribuyentes estadounidenses.

Extracto del libro publicado por: Bibhas De PhD

La detección de las ondas gravitacionales significa algo importante porque
1-La teoría general de la relatividad, trabajada por Einstein 1915, predijo este tipo de ondas en el comienzo del universo según la ecuación de Einstein
Rμν − 1 / 2gμνR = 8πGc4Tμν,
donde el lado izquierdo representa la curvatura de la tela del espacio-tiempo
y la derecha es el tensor de energía-momento de tensión que representa la distribución de la materia en la tela del espacio-tiempo, le da la forma de curvatura, por lo tanto, proporciona a la materia el movimiento
3-Entonces medir estas ondas gravitacionales le da a esta teoría más importancia entre los físicos.
4-También apoya científicamente la teoría de la inflación.
5- Abre las puertas para estudiar el comienzo del universo con más detalles.