¿Cómo cambiarán nuestras vidas las ondas
gravitacionales?
La aplicación de las ondas de espacio-tiempo y la tecnología desarrollada
para detectarlas pueden deparar muchas sorpresas. Algunas ya han llegado
El pasado
La exploración de los océanos y el viaje hacia nuevas tierras exigieron
desarrollar nuevas tecnologías, desde la conservación de alimentos hasta la
brújula o la cartografía. Hoy ya no somos nosotros quienes nos embarcamos, pero
sí viajan, a bordo de sondas, telescopios o satélites, nuestra curiosidad y
nuestras incógnitas. Lo que sigue demandando la necesidad de crear nuevas
herramientas, tecnologías cada vez más sofisticadas, para llegar aún más lejos.
Cuando en el siglo XIX James C. Maxwell postuló la existencia de las ondas
electromagnéticas, fue necesario que pasaran 20 años hasta que Heinrich Hertz
confirmó su existencia y se convirtió en el primero en producirlas. Muy pronto
comenzaron sus aplicaciones: ondas de radio y televisión, las microondas, los
rayos X... Todas ellas resultaron del conocimiento y el empleo de las ondas
electromagnéticas. ¿Sucederá algo parecido con las ondas gravitacionales? Al
igual que ocurrió con la brújula, las innovaciones ya han comenzado.
El presente
José Alberto Ruiz Cembranos, físico de partículas y cosmología de la
Universidad Complutense de Madrid (UCM), explica la complejidad del logro:
«Cuando una onda gravitatoria atraviesa uno de los detectores, genera un cambio
minúsculo de una parte en 1021 en la longitud del brazo que esta tecnología ha
sido capaz de detectar. Para comprender la precisión de esta tecnología, sería
como detectar un cabello humano a 10 años luz de distancia». Unos 900
científicos de decenas de países colaboraron en el desarrollo de dispositivos
para alcanzar esa precisión, dedicándose cada uno a resolver un problema. Uno
de ellos era el instrumental óptico que debía medir ondas muy débiles. Los
expertos que lo diseñaron crearon una compañía, Stanford Photo-Thermal
Solutions, que ya vende sistemas para seguridad del hogar, fotografía, gafas e
instrumental médico. Algo similar ocurrió con el láser que utilizó el proyecto
LIGO, que ya está disponible a nivel industrial para procesamiento de
materiales como LED (diodo emisor de luz), microchips y circuitos de
smartphones más económicos y precisos. Las señales de las ondas gravitacionales
tienen lo que se denomina un chirp (gorjeo) específico, en amplitud y
frecuencia. LIGO ha desarrollado un algoritmo que lo reconoce filtrándolo entre
todo el «ruido» que recibe. Ese mismo algoritmo se está utilizando para radares
o tecnología de sonar, cuyos impactos abarcan desde la exploración
oceanográfica hasta la detección de terremotos.
El futuro
Martin Fejer, profesor de Física Aplicada de la Universidad de Stanford,
asegura que la señal recibida «era enorme. Se trata de más energía de la que el
Sol liberará en toda su vida y ocurrió en apenas la quinta parte de un
segundo». ¿Podremos aprovecharnos de esa energía? Asumir que eso será imposible
es obviar las experiencias previas. Un ejemplo de ello es Lord Kelvin, el noble
inglés que a los 10 años fue admitido en la Universidad de Glasgow, que a los
20 publicó artículos tan innovadores en matemáticas puras que los firmaba con
un seudónimo para no avergonzar a sus profesores o que formuló la segunda ley
de la termodinámica entre otras maravillas. Pues ese mismo Kelvin, el que
patentó cerca de 70 inventos, aseguró a inicios del siglo XX que «ya no hay nada
nuevo que descubrir en física. Todo lo que queda son mediciones cada vez más
precisas». Cinco años más tarde Einstein publicaba la Teoría de la Relatividad
y transformaba la física.
En primera instancia, el uso de las ondas gravitacionales permitirá convertir
el universo en un laboratorio. En el centro de ciertas estrellas, como las de
neutrones, ocurren fenómenos extraordinarios relacionados con la física nuclear
y la termodinámica pero que son imposibles de reproducir en un laboratorio.
Esto podría traducirse en importantes innovaciones y desarrollos en el área de
la fusión nuclear, un tipo de energía que precisa enormes cantidades de calor,
pero que no genera ningún desecho radiactivo.
La energía solar, en particular la eficiencia a la hora de convertir los
rayos solares en electricidad, también podría cambiar a mejor. El proyecto LIGO
utilizó unos espejos, suspendidos de hilos de cristal destinados a reducir el
«ruido». Se trata de una nueva técnica, creada por expertos de las
universidades de Glasgow y Stanford que no sólo une los hilos de cristal a los
espejos, sino que permite diferenciar las ondas gravitacionales de los cambios
de temperatura. El proceso ya se ha transferido a la industria óptica y
facilitaría la concepción de paneles más eficientes. La reducción de ruidos y
la posibilidad de visualizar objetos distantes o de tamaño nanométrico podrían
tener un impacto en la industria médica como detector no sólo de tumores, sino
de células malignas a nivel individual.
Finalmente, ya en el terreno de un futuro que hoy parece de ciencia
ficción, la confirmación de la existencia de estas ondas sería un posible
pasaje a los viajes a la velocidad de la luz. Así lo afirma Viktor Toth, físico
de la Universidad de Ontario (Canadá): «Podríamos utilizarlas para deformar el
espacio-tiempo y recurrir a un dispositivo Alcubierre. A nivel local jamás se
excedería la velocidad de la luz, pero para un testigo externo, la “ola” nos
permitiría ir mucho más rápido». El dispositivo mencionado lleva el nombre de
un científico mexicano que desarrolló un modelo matemático que afirma que es
posible viajar a velocidades superlumínicas sin violar las leyes físicas;
básicamente se trata de surfear la ola producida por las ondas gravitacionales.
Pero para eso falta mucho tiempo... diría Kelvin.
15.2.2016. Juan Scaliter.
http://www.larazon.es/sociedad/ciencia/como-cambiaran-nuestras-vidas-las-ondas-gravitacionales-DK11934135#.Ttt1Cv35K6QHar3
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