Los descubridores de las ondas gravitacionales, Nobel de Física 2017

Rainer Weiss, Barry Barish y Kip Thorne han sido merecedores del premio Nobel de Física 2017, por su contribución a descubrir en la Tierra ondas gravitacionales. Ellos son responsables de los detectores LIGO (en Estados Unidos) y de la colaboración entre éste y el observatorio italiano VIRGO. Ronald Drever es realmente el tercero de los padres del detector, pero falleció el pasado marzo.

Las ondas gravitacionales fueron ya consideradas el descubrimiento del año 2016 y recibieron este año el premio Princesa de Asturias.

Weiss ha señalado, tras conocer el veredicto, "que es el reconocimiento hacia mil personas trabajando durante 40 años. Sólo ahora tenemos la tecnología para este descubrimiento" que calificó de indirecto pero "afortunado".  Weiss destaca que "ha abierto una nueva ciencia", en particular, a la manera de "acercarnos a las estrellas de neutrones" y, sobre todo, a uno de los principales misterios del universo: los agujeros negros.

Cabe recordar que el ahora premiado con el Nobel Kip Thorne fue asesor de Christopher Nolan en la película Interrestellar, además de autor de libros de divulgación, lo que da idea del interés creciente del público general por temas tan misteriosos y poéticos, como incomprensibles para él. Curiosamente, Thorne es el más matemático de todos, pues estuvo al cargo del análisis de los datos.

Justo la pasada semana, se observaron por primera vez tanto en Europa (Laboratorio VIRGO, en Italia) como en América (LIGO, en Estados Unidos) ondas gravitacionales. Responden al cataclismo de la fusión de dos agujeros negros que debieron de unirse hace dos millones de años. Tan lejos, que sus ecos nos llegan ahora en forma de pliegues del espacio-tiempo llamados ondas gravitacionales.

El 14 de septiembre de 2015, las ondas gravitacionales del universo se observaron por primera vez. Fueron predichas por Albert Einstein hace poco más de un siglo. Lo que se detectó provino de una colisión entre dos agujeros negros. Tardaron 1.300 millones en llegar al detector LIGO en los EEUU.

LIGO y VIRGO, un hito colosal de la ingeniería

Einstein no tenía láseres, ni desiertos, ni millones de dólares para realizar el experimento que pudiera detectar una onda gravitacional del tamaño de un átomo. Pero una mezcla de intereses y avances científicos lo han hecho posible ahora.

El premio Nobel de Física 2017 reconoce simbólicamente la colaboración LIGO-VIRGO (LVC), si bien nunca la academia ha premiado una colaboración propiamente dicha.

LIGO, el Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser, es un proyecto conjunto con un millar de investigadores de más de 20 países. Su germen data de los años sesenta, cuando científicos americanos, como Joseph Weber, y soviéticos, como Mikhail Gertsenshtein, concibieron que las luces láser podrían medir interferencias con enorme precisión y exactitud. Sin embargo, el Departamento de Defensa estadounidense fue el que puso inicialmente el dinero para los primeros prototipos. Nunca fueron operativos hasta los ochenta, bajo el auspicio de la NFS y centros de investigación civil como el MIT.

Los galardonados con el Premio Nobel de 2017 han sido, "con su entusiasmo y determinación, valiosísimos para el éxito de LIGO", según la Academia Sueca. "Los pioneros Rainer Weiss y Kip S. Thorne , junto con Barry C. Barish , el científico y líder que llevó el proyecto a su fin, se aseguraron de que cuatro décadas de esfuerzo hicieron que finalmente se observaran las ondas gravitacionales".

A mediados de los años setenta, Rainer Weiss ya había analizado posibles fuentes de ruido de fondo que perturbarían las mediciones, y también había diseñado un detector, un interferómetro láser, que superaría este ruido. Desde el principio, tanto Kip Thorne como Rainer Weiss estaban firmemente convencidos de que las ondas gravitacionales podían ser detectadas y producir una revolución en nuestro conocimiento del universo.

Einstein creía que nunca sería posible medirlas. El logro del proyecto LIGO fue el uso de un par de gigantescos cañones láser para medir una vibración miles de veces menor que un núcleo atómico.

La quiniela española

En la quiniela de los Nobel de Física un español aparece año tras año: Juan Ignacio Cirac. Pionero en la computación cuántica, junto al austríaco Peter Zoller, en 1995 diseñó una trampa para atrapar iones, la base que permite a los ordenadores cuánticos generar los llamados cúbits (en el mundo digital, la unidad mínima que codifica la información es el bit: un 0 o un 1). Los cúbits pueden leerse como un 1, un 0, o un 1 y un 0 a la vez, con lo que, en ristras de ellos, son capaces de procesar miles y miles de veces más información.