El Nobel de Física premia la detección de las ondas gravitacionales

Tan importantes como el bosón de Higgs, su existencia había sido propuesta por Albert Einstein

Interferómetro LIGO en Luisiana, idéntico al que se encuentra en el estado de Washington
Interferómetro LIGO en Luisiana, idéntico al que se encuentra en el estado de Washington

La historia de este premio comienza en un lugar remoto del universo, cuando dos enormes agujeros negros cuyas masas superan 36 y 29 veces la de nuestro sol se acercan hasta fusionarse violentamente. El resultado es un agujero negro más grande, aunque su masa es algo inferior a la suma de los dos originales. La materia desaparecida, equivalente a unas tres masas solares, se ha convertido en energía que comienza a propagarse en todas direcciones, y a la velocidad de la luz, en forma de ondas gravitacionales. Tras un largo paréntesis de casi dos mil millones de años, aquellas ondas, ya muy atenuadas, llegan a nuestro planeta en forma de una minúscula perturbación en el espacio-tiempo, dejando un rastro inequívoco de su paso en los dos interferómetros del proyecto LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory). Pocos meses después los principales impulsores de este experimento, Rainer Weiss, Kip Thorne y Barry Barish, reciben una llamada por la que se les notifica que han ganado el Premio Nobel de Física.

A pesar de que el descubrimiento es muy reciente, el premio no ha sorprendido a casi nadie, ya que la confirmación de que las vibraciones generadas en un evento cataclísmico podrían propagarse por el universo en forma de estas ondas gravitacionales ha sido reconocida en muchos ámbitos como el mayor avance en la física de los últimos años. Tan importante, o más, como la detección del bosón de Higgs, premiada con el Nobel en 2013. La existencia de ondas gravitacionales había sido propuesta por Albert Einstein en el marco de su teoría de la relatividad general. Esta teoría describe el universo como el resultado de la unión del espacio y el tiempo, que estarían entrelazados como la trama y la urdimbre de un tejido. Este tejido tendría ciertas propiedades elásticas, de tal modo que la presencia de una masa (un planeta, una estrella, un agujero negro, una galaxia...) lo deformaría, alterando la geometría a su alrededor. Carl Sagan, en un legendario capítulo de la serie Cosmos, nos ayudó a visualizar esta descripción colocando diversas esferas (las masas) sobre una tela tensada (el espacio-tiempo). En esta descripción los planetas no orbitan alrededor de una estrella debido a una fuerza misteriosa (la gravedad), sino que se limitan a seguir la trayectoria que les marca la geometría curvada del espacio-tiempo, del mismo modo que una pelota de golf zigzaguea siguiendo las pendientes del terreno. Einstein supuso que algunos eventos catastróficos muy energéticos podían provocar en este tejido espacio-temporal rápidas alteraciones que después se propagarían, a la velocidad de la luz y en todas direcciones, como pequeñas arrugas que llamamos ondas gravitacionales.

El problema es que los cálculos teóricos indicaban que estas ondas tendrían una dimensión inimaginablemente pequeña. Inferiores al tamaño de un átomo, menores incluso que el tamaño de un protón, la partícula fundamental que está presente en el núcleo de todos los átomos. ¿Cómo se podría detectar algo tan pequeño? La solución estaba en una idea más antigua aún que los propios premios Nobel, un instrumento denominado interferómetro, que compara dos haces de luz idénticos que viajan en direcciones perpendiculares y vuelven a encontrarse. La idea parece compleja, y quizá se entienda mejor con infografías o animaciones (ésta es magnífica: http://bit.ly/2yQ1qmw). Los interferómetros de LIGO (iguales y situados a miles de kilómetros de distancia) ya han logrado registrar las ondas gravitacionales procedentes de cuatro eventos distintos, lo que supone que, como ocurrió con los telescopios de infrarrojos o de ultravioleta, hemos logrado abrir una nueva ventana para la observación de fenómenos hasta ahora invisibles para la humanidad.

¿Dónde están las mujeres?

Este año no hay ni una sola mujer entre los premiados con el Nobel. En realidad las galardonadas son escasas, especialmente en las tres categorías de ciencias. En sus más de cien años de historia, el Nobel solo ha premiado a dos mujeres de entre los 203 ganadores en la categoría de Física. La situación mejora levemente en los de Química (cuatro mujeres de 177) y algo más en los de Medicina (doce mujeres de 214). Durante su reciente estancia en España, el presidente de la Fundación Nobel argumentó que «esto se debe en parte a que los galardones que se otorgan ahora corresponden a trabajos llevados a cabo muchos años atrás, cuando no había tantas investigadoras trabajando en los distintos campos de la ciencia» (http://bit.ly/2fSAcI6). Podemos reflexionar sobre esta respuesta buscando en la Wikipedia una lista de «mujeres ganadoras del Nobel» y verificando el año en que resultaron premiadas. ¿Mejora la situación en las otras categorías de los Nobel? ¿Crees que en el futuro habrá más mujeres entre las galardonadas en categorías científicas? ¿Qué habría que hacer para que así fuera?

Aprende a manejar LIGO

El Museo Americano de Historia Natural nos invita a manejar el detector LIGO mediante un simulador virtual. Aunque las instrucciones están en inglés, es muy intuitivo y fácil de utilizar: http://bit.ly/1VYzpia

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