TARDÍGRADOS

Ciencia en español

¿Por qué no pueden detectarse ondas gravitacionales con LIGO?

Posted by Albert Zotkin en febrero 14, 2016

La misma teoría que predice la existencia de esas ondas gravitacionales también predice que no podrán observarse con detectores como LIGO. ¿Por qué?. Muy sencillo: las ondas gravitacionales se supone que son ondulaciones del llamado espaciotiempo. Es decir, esas ondulaciones comprimen y expanden el espacio localmente, pero también comprimen y expanden el tiempo en igual medida. Cuando en un detector LIGO uno de los brazos se contrae, el otro, que es ortogonal a él, se expande. Pero la luz Láser, que rebota entre cada par de espejos de esos dos brazos expandidos y comprimidos, se propagará con velocidades diferentes. Es decir, a lo largo del brazo comprimido el rayo Láser viajará más lentamente, y a lo largo del brazo expandido el rayo Láser viajará más rápido. La conclusión es que el Láser siempre tarda lo mismo en recorrer la distancia entre los dos espejos opuestos de un brazo, independientemente de que sea expandido o comprimido por una supuesta onda gravitacional. Y si todo permanece igual en un detector LIGO cuando pasa una onda gravitacional, entonces esa clase de detector no sirve para detectar esa clase de ondas. Así de sencillo. Es el mismo problema que se dio en el famoso experimento Michelson–Morley de 1887. En aquel experimento tan famoso tambíén había un interferómetro con dos brazos ortogonales, y el objetivo del experimento era también detectar cambios en las franjas de interferencias, debido a que se suponía que la luz debía propagarse con distinta velocidad según la dirección espacial que se considerara en el éter. El resultado nulo del experimento Michelson–Morley indica claramente que, aun suponiendo que existiera un medio llamado éter por el que se supondría que se propaga la luz, es imposible con tal interferómetro detectar esas dos velocidades de la luz supuestamente diferentes. Si el éter expande el espacio en la dirección paralela al movimiento de traslación de la Tierra y lo comprime en la dirección perpendicular, entonces estamos ante el mismo problema que he explicado anteriormente. Aunque las velocidades fueran efectivamente diferentes, los tiempos que tarda la luz en recorrer los brazos del interferómetro y recombinarse son los mismos, y por lo tanto el resultado será una señal nula. De hecho, un interferómetro LIGO es básicamente un interferómetro de Michelson, pero mejorado en precisión y que usa luz láser. Sin embargo, por mucha precisión que tenga ese aparato, el resultado será siempre una señal nula, porque no es un problema de precisión, sino de concepción.

Cuando un detector LIGO está en funcionamiento en modo observacional, dicen que ambos brazos ortogonales entre si, están acoplados de tal forma que es como si estuvieran dando la misma nota musical continuamente. Es decir, el rayo láser rebota millones de veces por los espejos opuestos de cada brazo antes de incidir y recombinarse en un punto del detector formando una franja de interferencia constructiva o destructiva que permanece estable, mientras no haya perturbaciones (vibraciones mecánicas). Pero, como he dicho antes, el rayo láser tardaría siempre el mismo tiempo en rebotar de un espejo a otro si el sistema fuera perturbado por una onda gravitacional, por lo que seguiría dando la misma nota estable, como si no hubiera pasado ninguna perturbación

Esa es la triste historia de esta clase de detectores.

LIGO-1

¿Cuál es la tragedia para la ciencia si comparamos el experimento de Michelson–Morley con este actual del Advanced LIGO?. La tragedia tiene que ver con el hecho de que aquel experimento de Michelson–Morley de 1887 tenia por objetivo medir un supuesto fenómeno que siempre estaría disponible para ser observado. En cambio el fenómeno de las ondas gravitacionales resulta que deben ser eventos aislados, no disponibles cuando el observador lo desee. Se ha calculado que un detector muy sensible como Advanced LIGO podría detectar eventos de chasquidos de ondas gravitacionales una vez cada diez años. En cambio, en el experimento de Michelson–Morley se trataba de medir un fenómeno como la supuesta velocidad asimétrica de la luz en el éter, algo que supuestamente siempre estaría ahí para su observación. Einstein nos ofreció un espaciotiempo, en lugar de un éter, pero viene a ser exactamente lo mismo. Las ondas gravitacionales no serían más que ondulaciones del éter, pero sólo podríamos detectarlas como eventos aislados cuando llegan a la Tierra, hecho que no puede ser predicho. Una tragedia para la ciencia verdaderamente. Esa tragedia se agudiza por que en el Advanced LIGO existe una herramienta que se llama “inyección ciega de señal simulada“. Esa simulación por hardware es una arma demasiado peligrosa en manos de una persona negligente o irresponsable. ¿Alguien se comió un sobre lacrado el jueves pasado?.

Nuestro pionero Albert Abraham Michelson (Premio Nobel de Física, 1907), no quiso y ni pudo hacer fraude en su experimento. No hizo trampa en los resultados para que su teoría sobre el éter saliera injustamente victoriosa. Ni se le pasó por la cabeza hacer fraude, era un científico honesto y auténtico. Su interferómetro podría ser fácilmente construido por cualquier otro científico y replicar el mismo experimento. La velocidad de la luz en el supuesto éter siempre estaría disponible para ser medida, no había que esperar a que ocurriera ningún evento cósmico para ello. Pero, ¿qué habría pasado con la ciencia si nuestro honesto pionero Albert Abraham Michelson hubiera querido y podido hacer fraude en su experimento engañando a todos durante mucho tiempo?. Pues simplemente que Einstein no se habría atrevido a proponer siquiera, no ya su Teoría General de la Relatividad, sino la más simple Relatividad Especial. Einstein aprovechó el resultado nulo de Michelson para afirmar que no había éter y dejarnos sus dos teorías de la relatividad. ¿Debemos de estarle eternamente agradecidos por esos dos regalos?. ¿Deberíamos haber preferido que Michelson hiciera un buen fraude en su experimento para que su teoría del éter saliera victoriosa aunque fuera deshonestamente?.

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