Hace décadas que muchos físicos han centrado sus esfuerzos en comprobar si una de las consecuencias de la teoría de la relatividad general se podía comprobar experimentalmente. Existen varios proyectos importantes con observatorios interferométricos y criogénicos para detectar de forma directa ondas de cataclismos espaciales. En 2014 ya hubo una comunicación que finalmente se invalidó por la comunidad científica.
Finalmente, estos datos se confirmaron en una rueda de prensa el 11 de febrero: se han detectado de forma directa ondas gravitacionales. Como curiosidad, el artículo de Einstein donde hablaba de las ondas gravitacionales fue rechazado inicialmente por el referee de la revista (1).
Todos conocemos aquel principio de que nada viaja más rápido que la luz, lo que plantea un límite superior para las velocidades y de donde surge toda la relatividad. Ahora bien, siguiendo la misma idea cuando se habla de campos gravitatorios, la gravedad se debiera trasmitir también a la misma velocidad. Siempre que tengamos una masa en movimiento, su campo gravitatorio se debe propagar a la velocidad de la luz y generar ondas gravitatorias en el espacio-tiempo similares a las estelas que deja un barco o un palo en movimiento dentro del agua, con la diferencia de que es en el espacio-tiempo (4D) en lugar de en el agua.
El problema de las ondas gravitacionales es que son muy débiles, y para poder detectarlas hace falta, por un lado, que la onda este originada por masas muy grandes que se aceleren o frenen y, además, contar con instrumentos capaces de detectar diferencias en el recorrido de un láser del orden 10^-21, esto es, distancias muy inferiores al tamaño de un átomo.
El principal aporte del detector LIGO (Observatorio de ondas gravitacionales por interferometría láser) no es solo el hecho de haber corroborado la existencia de las ondas gravitacionales, pues de forma indirecta ya se había comprobado su existencia (Premio Nobel de Física 1993), sino de ser el primer instrumento capaz de detectarlas directamente. Ahora se abre el camino a una nueva búsqueda y comprobación de fenómenos con instrumentos nuevos. El interferómetro europeo VIRGO(2), que tras las últimas mejoras estará de nuevo a punto este otoño y alcanzará la máxima sensibilidad en 2018, se unirá a los equipos destinados a observar las ondas gravitacionales. También está en marcha el proyecto LISA (lanzado el pasado 3 de diciembre) para poner un interferómetro en el espacio(3).
Por último, solo remarcar que en el LIGO trabajan más de 1.000 personas en 15 países, y números semejantes se barajan en el resto de proyectos. Investigación en ciencia básica que no sólo amplia las fronteras del conocimiento sino que sienta las bases para que existan avances más tecnológicos y cercanos al día a día.
(1) “Einstein versus the Physical Review”, Daniel Kennefick. Physics Today 58(9), 43 (2005); doi: 10.1063/1.2117822
(2) http://www.virgo-gw.eu/
(3) https://www.elisascience.org/
Rafael Barea es profesor del Departamento de Ingeniería Industrial de la Universidad Nebrija.