He estado siguiendo las noticias sobre la detección de ondas gravitacionales con interés y tenía una pregunta para aquellos con experiencia en física. He deducido que la explicación preferida para GW150914 (Fig. 1) es un agujero negro binario en espiral porque se caracteriza por una frecuencia y amplitud crecientes con el tiempo (Fig. 2). Sin embargo, los otros tipos de señales esperados (denominados "ráfagas") tienen las propiedades opuestas, es decir, una amplitud y frecuencia decrecientes con el tiempo (Fig. 3), algo así como lo que obtienes de un bombo.
Según tengo entendido, la velocidad a la que se propaga esta señal está restringida entre la velocidad de la luz (c) y 1,7*c. [ref 1] En consonancia con una velocidad superlumínica, la única otra observación que se ha propuesto que tiene alguna relación fue la del monitor de ráfagas de rayos gamma de Fermi. Ese equipo informó de un estallido de rayos gamma 0,4 s después de GW150914. [referencia 2]
Busqué un poco en la literatura y descubrí que aparentemente lo que esperaríamos de una señal superlumínica es que aparece en orden cronológico inverso a una señal subluminal. Aquí hay una cita [ref 3]:
Por lo tanto, si se sabe que un fenómeno macroscópico produce una emisión de radio que obedece a una cierta ley cronológica, y se detecta la emisión de radio inversa, la fuente observada debe considerarse como un objeto superlumínico que se aproxima.
Mis preguntas son:
Figura 1. Señal GW150914 https://losc.ligo.org/events/GW150914/
Figura 2. Una señal inspiral esperada típica http://www.ligo.org/science/GW-Inspiral.php
Figura 3. Una señal de ráfaga esperada típica http://www.ligo.org/science/GW-Burst.php
Referencias:
¿ Alguien está buscando una señal superlumínica? Estoy seguro de que alguien lo está, de la misma manera que hay chiflados como aparentemente Mignani & Recami publicando artículos sobre el tema.
Sin embargo, esta no es una línea de investigación particularmente creíble. La cosa es que cualquier cosa superlumínicaviola la causalidad en la relatividad especial. Esto no es algo que deba tomarse a la ligera. Una vez que se permiten las violaciones de la causalidad, los principios más preciados y fundamentales de la ciencia desaparecen por la ventana. Uno ya no puede hacer predicciones sobre el futuro basadas en el pasado, ya que los viajeros en el tiempo de tiempos y lugares distantes son libres de afectar sus experimentos cuando sea conveniente. Con las violaciones de la causalidad, podría escribir sus observaciones en su cuaderno de laboratorio y luego, al día siguiente, retroceder en el tiempo y manipular el experimento, cambiando lo que realmente sucedió... y alterando lo que anotó. Este tipo de cosas apenas tiene sentido, y nuestras nociones habituales de causalidad, sin mencionar el tiempo y el espacio, no logran describir adecuadamente tal universo.
Se podría argumentar que la física superlumínica podría ejercer menos violencia sobre la ciencia en su conjunto, que podríamos reformular alguna meta-relatividad que la maneje de una manera lógicamente consistente. Pero esto es especulación mucho más allá de la ciencia ficción. Incluso si eso fuera posible, destruiría los cimientos de la teoría que sustenta las ondas gravitacionales en primer lugar.
Si destruyes la relatividad especial tal como la conocemos, la relatividad general también debe caer, ya que la relatividad general tiene en su esencia la suposición de que el universo está gobernado localmente por la relatividad especial. Pero la relatividad general es lo que nos da la fusión de agujeros negros y ondas gravitacionales y predicciones de lo que vemos en nuestros interferómetros. Si afirma haber detectado violaciones de la relatividad especial con LIGO, debe explicar qué es exactamente lo que está viendo, porque acaba de socavar toda la física, incluidas las ondas gravitacionales y los láseres. De hecho, tendría que explicar la mayor parte del siglo pasado de la física con una teoría insondablemente diferente que de alguna manera coincide con todas las observaciones realizadas hasta la fecha, pero que también incluye la posibilidad de señalización superlumínica.
Más filosóficamente, considere la epistemología de Quine y su red de creencias . Todas nuestras experiencias (o al menos toda nuestra ciencia) forman una red interconectada, con varias proposiciones que afectan y se derivan de otras. Algunas de estas proposiciones son predicciones: "LIGO verá formas de onda que se parecen a..." Estas predicciones se pueden probar empíricamente.
Pero, ¿qué hacemos con los datos contradictorios? ¿Qué pasa si una predicción resulta no coincidir con la realidad? Algo debe estar mal, pero ¿qué? Resulta que tenemos (demasiadas) opciones. Quizás la predicción se hizo por error, o quizás nuestro aparato no funciona como pensábamos, o quizás nuestros datos se analizaron deficientemente, o, simplemente, nuestros principios básicos en el corazón de la red de creencias están equivocados.
El punto es que dudaría en descartar los principios básicos que claramente funcionan tan bien en otros casos. Si de hecho detectó una "onda gravitacional invertida en el tiempo en sus datos", preferiría mirar las partes más propensas a errores de la red de creencias en el área. Por ejemplo, un nuevo fenómeno astrofísico podría ser la causa, uno que proceda de conformidad con la relatividad.
curioso