Para entender el Premio Nóbel de física del 2017, hay que agitar una tela estirada

El pasado 2 de octubre se anunció que el Premio Nobel de Física de este año fue otorgado a tres físicos estadounidences por sus contribuciones a la detección de ondas gravitacionales. Es la primera vez que me despierto en la madrugada para escuchar el anuncio en vivo. Estaba muy emocionado pues las ondas gravitacionales fueron mi tema de estudios de postgrado.

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Esta es una opinión

Representación de ondas gravitacionales. Tomada de la página Doing Astronomy With Our Eyes Closed

Importancia del descubrimiento

Las ondas gravitacionales eran un favorito para el premio Nobel, y con justa razón. Su detección es la confirmación directa de la teoría de la Relatividad General de Einstein. Ésta postula que la fuerza de gravedad se debe a la curvatura del espacio y el tiempo por la presencia de materia y energía. Predice que una estrella puede colapsar bajo su propio peso y crear un agujero negro, un objeto que tuerce el espacio produciendo una gravedad tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar de él. También predice que si dos agujeros negros orbitan mutuamente, su destino es una catastrófica colisión, donde las deformaciones del espacio se propagan a la velocidad de la luz en forma de ondas, mismas que llegaron millones de años después a nuestro planeta y fueron vistas por el observatorio LIGO.

La teoría de la Relatividad General ha pasado varias pruebas. Sin embargo, la mayoría de ellas verifican la Relatividad en situaciones donde aún es válido hacer varias simplificaciones. El caso de la colisión de agujeros negros que genera ondas gravitacionales es el escenario más extremo en donde se comprueba dicha teoría; allí se tienen campos gravitacionales muy fuertes, velocidades muy altas y no se hace ninguna simplificación a las fórmulas.

Resolver las ecuaciones de Einstein es una tarea colosalmente compleja, se hace posible únicamente por medio de supercomputadoras. Cuando los resultados de los cálculos se comparan con las señales medidas por el observatorio LIGO, la conclusión es evidente: Einstein tenía razón una vez más.

La analogía visual más precisa que he encontrado para explicar cómo se generan las ondas gravitacionales se muestra en este video

Como todo fenómeno ondulatorio, su origen se debe a que existe una velocidad finita para la propagación del campo gravitacional, dando como resultado ondas de gravedad que se propagan a la velocidad de la luz.

Surfeando las ondas

Desde que fui estudiante de física en la USAC mi área favorita fue la teoría de la Relatividad. Por medio de internet me enteré que había científicos tratando de simular una colisión de agujeros negros, trataban de calcular la cantidad de energía que se irradiaba como ondas gravitacionales. Era un campo de investigación que combinaba computación de alto rendimiento y la teoría de la Relatividad General. Decidí inmediatamente que eso era lo mío y eventualmente fui a EEUU a estudiar un postgrado precisamente en esa disciplina

Durante los años que estuve como estudiante de postgrado vi de cerca los desarrollos computacionales que permitieron resolver las ecuaciones de Einstein y simular una colisión de agujeros negros. Pude visitar el detector LIGO. En varias conferencias conocí a muchos de los protagonistas de esta rama de la ciencia.

Fue una experiencia fabulosa. Estudiar un postgrado me dio la oportunidad de estar en lugares donde el conocimiento se produce, en universidades donde uno aprende de los libros, de los artículos científicos y sobre todo de los profesores; de su conocimiento, experiencia e incomparable calidad personal. Son cosas que no se olvidan y que llevo en la memoria para compartir con mis propios estudiantes.

Premio Nobel

El premio Nobel se considera como el más alto reconocimiento que un científico puede recibir. Se le ha criticado fuertemente por la cantidad tan pequeña de mujeres que lo han ganado. Lo cual no quiere decir que no haya científicas con el mérito para recibirlo. Al respecto, el Comité del Premio Nobel comentó sobre la razón de tan marcada diferencia.

El premio para las ondas gravitacionales coloca la corona sobre la Teoría de la Relatividad General de Einstein, 102 años después de ser propuesta. El Nobel de este año, junto con el de 2013 (otorgado por el descubrimiento del bosón de Higgs), celebran la verificación de las teorías que conforman los pilares del entendimiento moderno del universo: la Relatividad General y el Modelo Estándar de Partículas. Sin embargo la física tiene formidables problemas que aún esperan solución, como la materia oscura, la naturaleza cuántica de la gravedad, la flecha del tiempo, entre otros.

El Premio Nobel es para mí el momento del año en que se celebra los grandes avances de la ciencia. Es una semana en que las noticias científicas están en las páginas principales de los medios de noticias en todo el mundo y hay una ola de información explicando de qué tratan los trabajos laureados.

Me uno a felicitar a todos los ganadores y celebro que este año no tuve que investigar de qué trataba el Nobel de física, pues yo mismo estuve trabajando en el tema.

Enrique Pazos
/

Enrique Pazos. Físico, protector de la verdad y viajero del tiempo. Profesor de física y matemática en la Universidad de San Carlos. Montañista de a ratos, curioso de tiempo completo. @enriquepazos


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COMENTARIOS

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    José López /

    20/10/2017 10:20 AM

    ¿Por qué no explicas los otros premios nobel? como el de medicina o química... es ciencia o solo física lo es?

    ¡Ay no!

    1

    ¡Nítido!

      Marco Miguel /

      30/10/2017 6:51 PM

      Para el premio Nóbel de química, solo te puedo decir que tanto ACS (American Chemical Society) como la RSC (Royal Society of Chemistry) hicieron encuestas sobre si de verdad era un premio de Química y no de Cristalografia, sin embargo para los nosotros no es tan interesante pues en Guatemala existe un XRD en cementos progreso y un solo NMR muy básico en la UVG, entonces no es tan interesante en nuestro medio, tal vez la próxima vez Enrique pueda desarrollar algo más de los tres nóbeles en ciencia pura y dura.

      ¡Ay no!

      ¡Nítido!

      Cesar Avelar /

      21/10/2017 6:10 PM

      Su especialidad es física. Es lo que mejor podía comentar puesto que él DE ESO SE GRADUÓ. Si crees que hace falta comentar sobre los premios nobel de medicina o quimica, te invito a abogar por la calidad de la educacion de nuestras universidades en esas materias, o que reconozcamos a aquellos guatemaltecos que posiblemente están en una universidad extranjera participando de avances es sus campos como el Dr. Pazos participó del avance de este. Así habría alguien tan calificado en esas materias como el Dr. Pazos en la suya.

      ¡Ay no!

      2

      ¡Nítido!

      AdLuminem /

      20/10/2017 2:29 PM

      Y si los explicará ya estarías preguntando que por qué se mete a explicar cosas que no son su especialidad.

      ¡Ay no!

      1

      ¡Nítido!



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