La velocidad de la gravedad: Einstein tenía razón!

Hola a todos! De nuevo en la brecha, amigos míos … como escribió William Shakespeare en 1598 (Henry V, tercer acto , escena primera) Nosotros somos un poco más de ciencias, ¿no? De todas las formas, no está mal empezar a hacer referencia a un gran maestro de la literatura universal, justo detrás de nuestro Cervantes, por supuesto … Hoy hablaremos de la gravedad, de la velocidad asociada a la gravedad (no es otra que la luz) e incluiremos referencias de un gran matemático, Salvatore Vittorio (BA Matemáticas, summa cum laude, Universidad Pace , Nueva York, NY) Por cierto, pasaremos de ecuaciones … todo texto … un poco aburrido, pero igualmente necesario. La gravedad, o la fuerza de la gravedad es la atracción mutua entre todas las masas en el universo La mayoría de los científicos suponen que la gravedad viaja a la velocidad de la luz, que es en realidad la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas (luz) en el vacío. La velocidad de la luz es una constante física igual a exactamente 299.792,458 kilómetros por segundo (km / s) La suposición de que la gravedad también viaja a esa velocidad está implícita en la teoría general de la relatividad de Einstein, formulada en 1915, que reconoce el carácter universal de la velocidad de propagación de la luz y la dependencia del espacio, el tiempo, y otras medidas mecánicas en el movimiento del observador a la hora de realizar las mediciones. Aunque esto sigue siendo nuestra mejor hipótesis de trabajo del espacio-tiempo, el concepto que la gravedad se desplaza a la velocidad de la luz es una suposición, y hasta hace poco, nunca había sido probada. La supuesta velocidad de la gravedad se sincronizará sin probar y sin respuesta durante tanto tiempo porque la mayoría de los físicos pensaban que la gravedad demuestra su velocidad solamente en la propagación de las ondas gravitacionales en el espacio, y ya que nadie ha detectado ondas gravitacionales, medir la velocidad a la que viaja no era posible. Sir Isaac Newton pensaba que la velocidad de la gravedad era instantánea, y Einstein asumió que viajaba a la velocidad de la luz. Aunque los científicos creen que Einstein tuvo razón, durante casi un siglo, nadie había sido capaz de medir directamente la velocidad de la gravedad. Sin embargo, el 8 de septiembre de 2002, un equipo internacional de científicos finalmente lo controlado, mediante un experimento concebido por Sergei Kopeikin, profesor de física y astronomía en la Universidad de Missouri-Columbia. Profesor Kopeikin se dio cuenta de la teoría de Einstein podría reformularse de una forma que se convirtió en la gravedad en algo similar a la radiación electromagnética. Los físicos han sabido durante más de un siglo que una carga en movimiento uniforme genera un campo eléctrico constante y magnético cuya fuerza depende de la magnitud de la carga, su velocidad, y la velocidad de la luz. La relación se expresa en lo que todos los físicos tienen las ecuaciones de Maxwell. En pocas palabras, esto significa que es posible calcular la velocidad de la luz a partir de mediciones del campo eléctrico y magnético de una carga en movimiento, sin tener que detectar directamente las ondas electromagnéticas. De la misma manera, el trabajo de Kopeikin sobre la relatividad general expresa el campo gravitatorio producido por un cuerpo en movimiento en términos de la masa del cuerpo, su velocidad, y la velocidad de la gravedad. Esta información podría ser utilizada para resolver una forma efectiva la velocidad de la gravedad. La obtención de esta información, sin embargo, no es fácil. Una solución obvia es el uso de una «lente gravitacional». Esta es el aparente (pero no real) cambio en la posición de un objeto distante celeste que se produce cuando la luz se desvía en el camino a la tierra cuando los rayos pasan a través del campo gravitatorio de un cuerpo masivo. Si ese cuerpo se está moviendo, la medición del efecto de la lente debe darnos la información que requiera. Sin embargo, los problemas no tardarán en aparecer. Los físicos saben reconocer un cuerpo en reposo o moverse a una velocidad uniforme pero en este caso, las ecuaciones que describen la desviación de la luz alrededor de un cuerpo en órbita de rotación se ven totalmente intratables. En 1999 Kopeikin, que estaba entonces en la Universidad de Jena en Alemania, hizo un avance crucial. Para sorpresa de los físicos de todo el mundo, vea la solución exacta a estas ecuaciones. En este punto, grabemos algunos genios que hemos obtenido con una solución exacta a las ecuaciones de campo de Einstein. En mi caso, mi preferido es sin duda, el Universo de Gödel, del que ya hablamos en este mismo blog. Pero sigamos … Estamos en Setiembre, 8, 2002. A pesar del avance de Kopeikin, lo que también se necesita es el conocimiento de la masa exacta y la órbita del cuerpo que está otorgando el efecto de la lente a la luz. Aunque el cielo está lleno de estrellas y cúmulos oscuros que se mueven frente a otras fuentes de luz y desvian su luz, no sabemos la masa y la velocidad de la mayoría de estas “lentes cósmicas”. Un cuerpo del que tiene esta información es el planeta Júpiter. Gracias a sobrevuelos realizados por Pioneer, Voyager, y Galileo, sabemos la masa del planeta y su velocidad orbital (velocidad alrededor del Sol) con una precisión sin precedentes. Por lo tanto, para encontrar la velocidad de la gravedad, todo lo que necesita es una ocasión donde Júpiter se mueva delante de una fuente de luz bien fuerte, otorgando los efectos de la lente a los rayos en su camino a la Tierra. En el año 2000 Kopeikin calculó la órbita de Júpiter para los siguientes 30 años con los catálogos de las fuentes adecuadas de radio astronómicas (es decir, las fuentes de radiación de radio extraterrestres). Un encuentro cercano de Júpiter con una fuente de radio es un evento raro, ocurre solo una vez cada década. Afortunadamente, el paso cercano de Júpiter con la fuente de radio cuásar J0842 + 1835 tuvo lugar el 8 de septiembre de 2002.