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#462 ¡Las Ondas Gravitacionales Detectadas!

November 21, 2015
P

Yo soy de la India, tengo 17 años de edad y soy un gran fan del trabajo que usted hace para Cristo. Mi pregunta trata con el recién descubrimiento en el campo de la física. ¿Qué efectos tiene el nuevo descubrimiento de las ondas gravitacionales sobre la relatividad de Lorentz, sobre el argumento cosmológico Kalam y sobre la teoría-A del tiempo?

Xavi

India

Afghanistan

Respuesta de Dr. Craig


R

El anuncio de que los experimentalistas descubrieron las ondas gravitacionales es un triunfo más para la teoría gravitacional de Einstein (también conocida como “Teoría General de la Relatividad”) la cual, en última instancia, conllevó a la predicción de que el universo tuvo un comienzo en algún momento en el pasado finito.

¿Qué efectos tiene el nuevo descubrimiento de las ondas gravitacionales sobre la relatividad de Lorentz? H. A. Lorentz, cuyas ecuaciones constituyen el núcleo de la Teoría Especial de la Relatividad, no está de acuerdo con Einstein en cuanto a la interpretación física de las ecuaciones. Debido a que Lorentz no era verificacionista (como lo era Einstein), él consideraba que era algo perfectamente válido mantener que las cantidades absolutas, como la duración y la distancia, existen aun si ellas no fuesen detectables empíricamente por nosotros. En la visión de Lorentz, la relatividad percibida del tiempo y espacio acontece debido a la distorsión de nuestros instrumentos físicos cuando están en movimiento absoluto. En el famoso experimento “Michelson-Morley” conducido en el 1887, el interferómetro de ellos no detectó el movimiento absoluto de la tierra porque los brazos del instrumento, por medio de los cuales viajaban los rayos de la luz, se encogieron hacia la dirección del movimiento.

En el experimento “Ligo”, los rayos láser son medidos de una forma igual a lo largo de los dos brazos de un instrumento interferómetro, el cual es conceptualmente semejante. Los patrones de interferencia que producen los rayos láser indican que los dos brazos cambian de tamaño debido a las ondas gravitacionales. Eso es precisamente lo que Lorentz había esperado que sucediera. Nuestros instrumentos físicos de medición son distorsionados por las fuerzas causales que actúan sobre ellos.

Cuando le aplicamos la Teoría General de la Relatividad a la cosmología, surge un tiempo cósmico, el cual es un parametro independiente de coordinadas espaciales y así es el mismo para todos los observadores en el universo, sin importar el movimiento de ellos. Cuando los cosmólogos dicen que el universo tiene 13.8 billones de años de existencia, ellos no se refieren meramente al tiempo de la Tierra, más bien ellos se refieren a ese tiempo cósmico el cual es el mismo para todos los observadores y para todas las mediciones, es decir ellos se refieren al propio tiempo del universo desde su comienzo. La existencia de ese tiempo cósmico es consistente con la visión de Lorentz y representa, en un sentido, la resurrección del tiempo absoluto.

¿Qué efectos tiene el nuevo descubrimiento de las ondas gravitacionales sobre el argumento cosmológico Kalam? Al corroborar, incluso, otra predicción experimental de la Teoría General, el descubrimiento o detección de las ondas gravitacionales confirma esa teoría y, por lo tanto, también confirma el modelo cosmológico que está basado en él. El modelo patrón del Big Bang predice el comienzo del universo y, de esa manera, proporciona evidencias empíricas que apoyan la premisa del argumento que dice: “el universo comenzó a existir”.

Sin embargo, es más que eso. Algunos físicos han sido pesimistas sobre nuestra capacidad de hacer investigaciones con más profundidad sobre el pasado del universo porque el universo primitivo era tan denso que estaba [totalmente] opaco. Como hasta ahora nuestros instrumentos han dependido de la radiación electromagnética (por ejemplo, la luz visible, las ondas de radios, los rayos X, y así sucesivamente) para ver el espacio y, de esa manera, ver hacia atrás en el pasado, los astrónomos se encuentran con un horizonte más allá, el cual ellos no pueden ver. Pero aquí está la cosa que tiene a los científicos entusiasmados: las ondas gravitacionales nos permiten ver más allá de esa frontera y más lejos en el pasado.

Neil Turok, director del Perimeter Institute for Theoretical Physics en la Universidad de Waterloo en Canadá, es citado decir que:

En lo que se refiere a mí, la cosa más interesante es que podemos ver literalmente el Big Bang. Cuando utilizamos las ondas electromagnéticas, no podemos ver hacia atrás más allá de 400,000 años después del Big Bang. El universo primitivo era opaco a la luz. No es opaco a las ondas gravitacionales. Es completamente transparente.

De ese modo, literalmente, al juntar las ondas gravitacionales nosotros podremos ver exactamente lo que aconteció en la singularidad inicial. La predicción más extraña y maravillosa de la teoría de Einstein es que todo vino de un acontecimiento único: de la singularidad del Big Bang. Y podremos ver lo que aconteció.[1]

Si los astrónomos pueden utilizar ondas gravitacionales para hacer lo que Turok se imaginó, [entonces] eso puede eliminar el último baluarte del escepticismo de aquellas personas que quieren negar que el universo comenzó a existir.

Por último, ¿Qué efectos tiene el nuevo descubrimiento de las ondas gravitacionales sobre la teoría-A del tiempo? El descubrimiento es neutro referente a si pensamos que el tiempo es temporalizado (Teoría-A) [tensed] o atemporal (Teoría-B) [tenseless]. En la interpretación atemporal, las ondas gravitacionales son consideradas como pequeñas ondulaciones en la geometría del espacio-tiempo. Ellas serían como arrugas en una hoja de papel. En una teoría temporalizada del tiempo, ellas serían una radiación que se propaga por el espacio a una velocidad finita. Es interesante ver como se mezclan esas dos interpretaciones en los relatos populares del descubrimiento. Las ondas gravitacionales se describen como pequeñas ondulaciones en el espacio-tiempo que pasan por nuestro alrededor. Eso es incoherente. Como el tiempo ya está incorporado en el espacio-tiempo, la interpretación de espacio-tiempo no cambia (ni puede cambiar), ni las ondas son propagadas a través de él. En la interpretación atemporal, del espacio-tiempo, las ondas son distorsiones geométricas, mientras que en la interpretación temporalizada la radiación gravitacional está viajando a través del espacio.

Los físicos, como Steven Weinberg, han criticado la interpretación atemporal, geométrica, diciendo que ella es un obstáculo para la integración de la gravedad con las otras fuerzas fundamentales de la naturaleza, ya que ella no es tratada como una fuerza sino que es tratada de una forma geométrica. Quizás este nuevo descubrimiento incitará el pensamiento de que la gravedad es una fuerza propagada en el espacio y, de esa manera, socavará el realismo sobre el espacio-tiempo y la Teoría-B del tiempo.

 


- William Lane Craig