El experimento LIGO podría poner a prueba las teorías de Einstein. No lo tendrá fácil

Podría parecer que poner a prueba las teorías de Einstein es uno de los pasatiempos favoritos de la comunidad científica. Hasta ahora su teoría de la relatividad general ha salido bien parada de todas las pruebas a las que se ha enfrentado. ¿Podrá seguir haciéndolo?

Nuevos tests. Un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de California (Caltech) ha diseñado nuevos experimentos para poner a prueba la teoría de la relatividad general, postulada por Albert Einstein hace más de 100 años. Una teoría que, pese a ello, sigue vigente y siendo referencia para la ciencia moderna, desde el GPS hasta los televisores.

Objetivo: ¿gravedad cuántica? Podría uno preguntarse cuál es la necesidad de poner a prueba los planteamientos de Einstein. La clave está en la existencia de una enorme barrera en la física contemporánea. Una que separa las dos grandes teorías, cuántica y relativista, que tratan de explicar las interacciones y fuerzas que rigen nuestra existencia y el resto del universo.

El problema surge porque, pese a la difícil compatibilidad entre ellas, las teorías cumplen con sus respectivas funciones. Encontrar fisuras en ellas sería la única manera en la que los físicos podrían derribar el muro y crear una nueva “teoría del todo” o teoría de la gravedad cuántica.

Buscar en las ondas gravitacionales. Los físicos de Caltech creen que las ondas gravitacionales pueden esconder el pasaje a esta nueva física. Concretamente en las ondas gravitacionales causadas por el choque entre agujeros negros. Estos eventos extremos desde el punto de vista de la gravedad envían vastas señales gravitatorias, ondas que sacuden el tejido espacio-temporal y que llegan hasta nosotros.

Aquí en la Tierra disponemos de varios instrumentos para estudiar estas ondas. El decano de ellos, LIGO, podría ser el banco de pruebas que los investigadores de Caltech aprovechen para llevar a cabo estos experimentos. Los detalles del diseño experimental han sido publicados en sendos artículos en las revistas Physical Review X y Physical Review Letters.

Lo que pretenden los investigadores es “escuchar” el choque. En el primer artículo, los investigadores analizan los posibles “timbres” con los que vibrarían los agujeros negros en función de distintas hipótesis postuladas en torno a la gravedad cuántica o regímenes más allá de la relatividad general.

El regreso de LIGO. El segundo artículo “traduce” la fórmula para entender cómo esta vibración sería captada por el experimento LIGO. El trabajo también abre las puertas a que otros detectores de ondas gravitacionales como Virgo o KAGRA puedan también complementar el experimento con sus propios datos.

Este experimento podría ser clave en la nueva iteración de LIGO. De hecho, la noticia ha llegado casi a la par del anuncio por parte de los responsables de este experimento de su regreso tras un periodo de tres años de hiato. El trienio de parón ha sido un trienio de mejoras y ahora el experimento vuelve con más precisión que nunca.

La cooperación LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) entra, explican sus responsables, en una “nueva era”. Ahora numerosos físicos en todo el mundo esperan los nuevos resultados con gran expectación. Cuándo llegarán es una incógnita de la que nadie tiene aún noticia.

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Imagen | Caltech / R. Hurt/Caltech-JPL