Ondas Gravitacionales

Introducción: Descubrimiento de ondas gravitacionales Hasta antes del año 2015, la forma de estudiar el Universo dependía, en gran medida, de la detección de las ondas gravitacionales y de la información que proporcionan las ondas de luz. Hace poco más de cien años, A. Einstein predijo la existencia de ondas que generaban perturbaciones en el tejido del espacio-tiempo, a las que llamó ondas gravitacionales, las cuales determinó que eran casi posibles de detectar (MIT, 2016). Con la creación de tecnología de alta gama, los científicos de la Colaboración Científica LIGO, lograron detectar las primeras ondas gravitacionales, este hecho abrió nuevas ventadas para la observación y el análisis de los eventos que ocurren y que ocurrieron en el Universo (MIT, 2016). El primer evento registrado y analizado por LIGO, es el resultado de la colisión de dos agujeros negros masivos ha 1300 millones de años luz de distancia. La investigación presentada en este blog, pretende hacer un análisis sob...

- Ondas Gravitacionales - En la física clásica Newton brinda los primeros fundamentos teóricos para entender la atracción de la fuerza a distancia que ejerce un cuerpo sobre otro. Se introduce la idea de campo gravitatorio, en el que su intensidad depende de la masa asociada al cuerpo; una manzana tiene su campo gravitatorio, pero es insignificante en comparación con el del planeta tierra; de esa manera, los cuerpos con mayor masa van atraer a otros dentro del espacio tridimensional. Una idea que prevaleció por más de 200 años y sirvió para explicar los fenómenos macroscópicos del universo. Según lo comenta González (2016) “Henri Poincaré concluye que, como consecuencia de la nueva geometría del espacio-tiempo, la gravitación debe generar ondas que viajen a la velocidad de la luz de manera similar al electromagnetismo.” De esta manera el análisis matemático entra a jugar un papel importante dentro de la concepción del campo gravitatorio, ya que permite la incorporación de las ondas g...

 Importancia de la detección de las ondas gravitacionales. “Creo que estamos haciendo algo igualmente importante aquí. Creo que estamos abriendo una ventana al universo con la astronomía gravitacional ". - David Reitze- Director ejecutivo de LIGO en Caltech ________________________________________ Las ondas gravitacionales son perturbaciones causadas por objetos de gran masa que se mueven con aceleraciones extremas por el Universo, este tipo de ondas no tienen relación directa con las manifestaciones de la luz ni con las radiaciones electromagnéticas, lo que genera nuevas formas de entender el Universo. En febrero del 2016, el  Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser (LIGO, por sus siglas en inglés) anunció la detección de ondas gravitacionales generadas a partir de la colision de dos agujeros negros de 30 veces la masa del Sol y que se movían a la mitad de la velocidad de la luz (Physics Today, 2016). La detección de este tipo de ondas es sumam...

 Aplicaciones de las ondas gravitacionales. Las ondas gravitacionales son muy importantes porque nos permiten observar el universo a través de un lente diferente. Estas son distintas de las ondas electromagnéticas ya que casi no interactúan con la materia. Son una nueva forma de obtener información sobre el universo (LIGO, s.f.). La primera aplicación de las ondas gravitacionales fue terminar de comprobar las teorías del físico alemán Albert Einstein, en sus trabajos sobre la relatividad se preveía la curvatura del espacio tiempo debido a la masa de los objetos, la existencia estas ondas gravitacionales no fue confirmada hasta 2015 en ser confirmadas (Cofield, 2016; Kramer 2016). La observación y búsqueda de las ondas gravitacionales tiene el objetivo de identificar eventos, donde objetos super masivos aceleran a velocidades increíbles. Tal es el  caso de los sistemas binarios de agujeros negros y de estrellas, que giran una alrededor de la otra a velocidades altísimas, afecta...

Actividad didáctica.  A continuación, se muestra una propuesta para abordar el tema de ondas gravitacionales como parte de los contenidos de estudio del programa de física de Educación Diversificada. Tema Ondas gravitacionales     Objetivos Determinar experimentalmente algunas generalidades relacionadas con las ondas y su propagación. Analizar un material audiovisual con los aspectos más relevantes sobre las ondas gravitacionales. Demostrar por medio de la realización de una infografía la comprensión de las principales características de las ondas gravitacionales.  Recursos y materiales Recipiente con agua, esfera de hule, cuaderno, lápiz, pizarra, proyector, computadora con acceso a internet y resumen didáctico del tema.                 Metodología Focalización: Se introduce el tema con una ll...

Observatorio de detección de ondas gravitatorias:  LIGO La creación de este proyecto se llevó a cabo en 1984 gracias a la idea de Kip S. Thorne (científico del Caltech) y Rainer Weiss (científico del MIT). La principal misión de LIGO es confirmar la existencia de ondas gravitacionales que fueron predichas hace más de 100 años por Einstein y de esta forma medir sus características y propiedades para lograr explicar la naturaleza del Universo no observable (LIGO, 2016). La primera observación de ondas gravitacionales se llevó a cabo el 14 de setiembre de 2015, este acontecimiento sorprendió gratamente a la comunidad científica internacional, ya que, proporcionaba nuevas herramientas e información para comprobar las teorías del Universo propuestas por Einstein. Se dice que eS un proyecto de colaboración científica, ya que, se brinda la oportunidad para que los científicos puedan participar en el desarrollo, observación y análisis de los datos generados por los detectores. Las entidade...

 Conclusiones. El desarrollo del conocimiento científico es continuo y permite la mejorar nuestra comprensión del universo. Las Ondas Gravitacionales son un ejemplo de como la teoría precede a la práctica, debido a que fueros predichas con más de 100 años de anterioridad, pero con un arduo trabajo de la comunidad científica internacional permitió detectarlas en el 2015. Más que un descubrimiento aislado, es el fruto de la perseverancia, innovación y conocimiento aplicado. El reto como humanidad será continuar en el perfeccionamiento y análisis de dichas ondas para comprender los grandes acontecimientos que ocurren en nuestro universo. La confirmación de las ondas gravitacionales represento un gran avance para la ciencia contribuyendo a demostrar los argumentos planteados teóricamente por Albert Einstein en su teoría de la relatividad general, así mismo como docentes es nuestra responsabilidad poder desarrollar diferentes estrategias didácticas que permitan a los estudiantes desarro...

Material consultado ¿QUÉ ES UN PÚLSAR? - Ciencias Para Todo . (2016, 25 enero). [Vídeo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=pCJTBx04dBg Abboutt, B.  et al . (2016). Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger.  Physical Review Letters , 116, 1-16. DOI: 10.1103/PhysRevLett.116.061102 Blau, S. (2016, 17 junio). LIGO spots a second gravitational wave.  Physics Today.  https://physicstoday.scitation.org/do/10.1063/PT.5.7276/full/ Carballo, H. (16 de Febrero del 2016). Explicación de cómo LIGO ha detectado ondas gravitacionales [video]. Youtube.  https://www.youtube.com/watch?v=Io2-RJSEpUM Chu, J. (2016, 11 febrero). Scientists make first direct detection of gravitational waves . MIT News | Massachusetts Institute of Technology. https://news.mit.edu/2016/ligo-first-detection-gravitational-waves-0211 Cofield, C. (2016).  In Historic First, Einstein's Gravitational Waves Detected Directly . Space.com. Retrieved 31 July 2021, from...