Supercombate de Física: Relatividad vs Mecánica Cuántica… en el espacio

Artículo publicado el 25 de junio de 2012 en The Physics ArXiv Blog

La única forma de estudiar el conflicto entre la relatividad y la mecánica cuántica es ponerlas a prueba en las enormes distancias del espacio. Y los físicos ya están haciendo planes sobre esto.

Uno de los mayores misterios de la ciencia moderna es que las leyes que gobiernan el universo en las escalas más grandes son completamente diferentes de las que lo gobiernan en las escalas más pequeñas.

Esto es extraño, ya que toda nuestra intuición sobre que el universo nos dice que debería ser consistente internamente en lugar de estar en conflicto con él mismo. Por esto es por lo que los físicos están totalmente unidos a la idea de que la relatividad y la mecánica cuántica deben ser manifestaciones de una idea mejor y más grande que abarque ambas.

Einstein © Crédito: shaunanyi

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Cúmulos de galaxias validan la Teoría de Einstein

Artículo publicado por Yudhijit Bhattacharjee el 28 de septiembre de 2011 en Science Now

Poner a prueba la gravedad es simple: salta desde la ventana del segundo piso y mira qué pasa. Es mucho más difícil poner a prueba la teoría de la gravedad de Albert Einstein – la Teoría de la Relatividad General – que dice que la masa de un objeto curva el espacio y el tiempo a su alrededor. Aunque los investigadores han demostrado la relatividad general en la escala del sistema solar, la validación a escalas cósmicas ha sido más difícil. Eso es exactamente lo que ha hecho ahora un grupo de astrofísicos en Dinamarca.

Los investigadores, encabezados por Radek Wojtak del Instituto Niels Bohr en la Universidad de Copenhague, se propusieron poner a prueba una predicción clásica de la relatividad general: que la luz pierde energía conforme escapa de un campo gravitatorio. Cuanto más fuerte sea el campo, mayor será la pérdida de energía sufrida por la luz. Como resultado, los fotones emitidos desde el centro de un cúmulo de galaxias – un objeto masivo que contiene miles de galaxias – debería perder más energía que los fotones que llegan desde el borde del cúmulo, ya que la gravedad es más fuerte en el centro. Y así, la luz que emerge del centro debe tener una longitud de onda más larga que la luz procedente de los bordes, moviéndose hacia el extremo rojo del espectro de luz. El efecto se conoce como desplazamiento gravitatorio al rojo.

Abell 2744, el Cúmulo de Pandora © by thebadastronomer

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Dos enanas blancas orbitando a gran velocidad pondrán a prueba las teorías de Einstein

Artículo publicado el 13 de julio de 2011 en la web del IAC

Un equipo, con participación del IAC, ha observado un sistema de dos enanas blancas (remanentes de estrellas similares al Sol) orbitando entre sí a 600 km/s.

Los dos cuerpos, de un tamaño similar a la Tierra, se eclipsan mutuamente cada seis minutos, y podrían ofrecer evidencias de la existencia de las ondas gravitacionales postuladas por Albert Einstein en la Teoría General de la Relatividad.

Enanas blancas por Hubble 2/18/2008 © Crédito SpaceManMoonShot

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Cómo observar un agujero negro giratorio

Los remolinos en el espacio-tiempo provocados por los agujeros negros en rotación deberían ser visibles desde la Tierra.

Un grupo internacional de astrónomos y físicos ha encontrado que los agujeros negros en rotación dejan una huella en la radiación que pasa cerca, que debería ser detectable usando los radiotelescopios más sensibles de la actualidad. Observar esta firma nos podría decir más sobre cómo evolucionan las galaxias y proporcionar un test para la Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein.

Agujero negro

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¿Respuestas a la evolución de los agujeros negros más allá del horizonte?

Una de las predicciones más importantes de la Teoría de la Relatividad General de Einstein es la existencia de agujeros negros. La dinámica de estos sistemas no se comprende aún por completo, pero investigadores de la Universidad Queen Mary de Londres han proporcionado ahora una forma rigurosa de determinar la etapa evolutiva de un agujero negro, analizando la región fuera de la cual no puede escapar la materia, el horizonte de eventos.

El Dr. Thomas Bäckdahl y el Dr. Juan A. Valiente Kroon de la Escuela de Ciencias Matemáticas de la Universidad Queen Mary han desarrollado un método basado en las propiedades de la solución de Kerr, una solución independiente del tiempo para las ecuaciones de la Relatividad General.

Agujero negro

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Las líneas detectadas por XMM-Newton proporcionan una nueva herramienta para estudiar la gravedad extrema

4U 0614+091Una línea de emisión de oxígeno buscada desde hace tiempo, que porta la huella de potentes campos gravitatorios, ha sido descubierta en el espectro de XMM-Newton de un sistema estelar binario exótico de dos remanentes estelares, una estrella de neutrones y una enana blanca. Los astrónomos pueden usar esta línea para estudiar los efectos de la gravedad extrema en una región cercana a la superficie de una estrella de neutrones.

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