El descubrimiento de ondas gravitacionales, Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica

Los físicos Rainer Weiss, Kip S. Thorne, Barry C. Barish y la Colaboración Científica LIGO, han sido galardonados con el Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica 2017, por la detección directa de las ondas gravitacionales, ondulaciones del espacio-tiempo anticipadas por Albert Einstein en su Teoría de la Relatividad General hace ahora un siglo.

Este premio es el séptimo de los ocho galardones internacionales que convoca anualmente la Fundación Princesa de Asturias, y que este año alcanzan su XXXVII edición.

Cabe recordar que el Grupo de Relatividad y Gravitación (GRG) de la Universitat de les Illes Balears (UIB) es el único grupo de investigación de España que ha participado en les tres detecciones de ondas gravitacionales a través de la Colaboración Científica LIGO y GEO.

La UIB participa en la Colaboración Científica LIGO desde el año 2002, si bien la doctora Alícia Sintes, profesora del Departamento de Física, fue una de les investigadoras que intervino en la puesta en marcha de este grupo de científicos en 1997. La doctora Sintes y el doctor Sascha Husa, también profesor de la UIB y miembro del GRG, forman parte del Consejo de LIGO, ha recordado la UIB.

Esta candidatura ha sido propuesta por Emilio Méndez Pérez, Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica 1998. Los físicos Rainer Weiss, Kip S. Thorne y Ronald Drever (fallecido en marzo de 2017) fueron los que, en los años ochenta, propusieron la construcción del Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO, por sus siglas en inglés) para la detección de ondas gravitacionales -ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo- predichas por Albert Einstein hacía un siglo en su Teoría general de la relatividad.

Este observatorio estuvo dirigido entre 1997 y 2006 por el físico Barry C. Barish, que impulsó la fundación en 1997 de la Colaboración Científica LIGO, en la que se han integrado investigadores de universidades e instituciones de todo el mundo. Los detectores LIGO comenzaron a funcionar en 2002 y trece años después, la Colaboración Científica LIGO anunció la primera detección de ondas gravitacionales procedentes de la colisión de dos agujeros negros de características desconocidas hasta ese momento, lo que ha supuesto un hito en la historia de la física al confirmar la predicción de Einstein y ha marcado el inicio de un nuevo campo de la astronomía, la astronomía de ondas gravitacionales.

Este descubrimiento está considerado uno de los logros científicos más importantes del siglo al validar uno de los pilares de la física moderna -la teoría general de la relatividad- y abrir una nueva ventana para observar el Universo. Tras el hallazgo, Ronald Drever, Kip Thorne y Rainer Weiss fueron galardonados conjuntamente en 2016 con el Special Breakthrough Prize in Fundamental Physics (compartido con el equipo que firmó el artículo científico), el Gruber Prize in Cosmology (EE.UU.), el Shaw Prize in Astronomy (Hong Kong), el Smithsonian American Ingenuity Award in the Physical Sciences (compartido también con Barry C. Barish) y el Kavli Prize in Astrophysics, que conceden la Academia Noruega de Ciencias y Letras, la Fundación Kavli (Estados Unidos) y el Ministerio de Educación e Investigación de Noruega.

LOS CIENTÍFICOS

Rainer Weiss (Berlín, 29 de septiembre de 1932) estudió Física en el MIT, donde se licenció en 1955 y se doctoró en 1962. Docente en la Universidad Tufts e investigador en Princeton, en 1964 regresó como profesor asociado al MIT, donde ha desarrollado toda su carrera. Es internacionalmente reconocido por inventar la técnica interferométrica láser que supuso la base para la construcción de LIGO. Sentó las bases para este proyecto, a principios de los setenta, al detallar cómo debería un interferómetro distinguir las ondas gravitacionales del ruido de fondo.

Kip S. Thorne (Logan, Utah, EE.UU., 1 de junio de1940) se licenció en Física en el Caltech en 1962 y se doctoró en Princeton en 1965. En 1966 regresó como investigador al Caltech, donde ha desarrollado toda su carrera, tanto docente como investigadora. Reconocido como uno de los astrofísicos más reputados y uno de los mayores expertos en la teoría general de la relatividad de Einstein, es desde 2009 catedrático emérito Feynman de Física Teórica.

Barry C. Barish (Omaha, Nebraska, EE.UU., 27 de enero de 1936) estudió Física en la Universidad de California en Berkeley, donde se licenció en 1957 y se doctoró en Física Experimental de Partículas en 1962. En 1966 comenzó a trabajar en el Caltech, donde desarrolló toda su carrera docente e investigadora. Desde 2005 es catedrático emérito de Física Maxine and Ronald Linde. Al comienzo de su carrera, Barish realizó experimentos destacados utilizando colisiones de neutrinos de alta energía para revelar la subestructura de quark del nucleón y participó en el experimento internacional MACRO (Monopole, Astrophysics and Cosmic Ray Observatory), desarrollado en los noventa en el Tunel Gran Sasso en Italia.

Posteriormente, Barish fijó su área de investigación en el Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO), convirtiéndose en su investigador principal en 1994 y director del LIGO Laboratory en 1997, puesto que desempeñó hasta 2006.

Colaboración Científica LIGO (LSC, por sus siglas en inglés) es un grupo de 1.167 científicos del campo de la física de más de un centenar de universidades e instituciones de dieciocho países, cuya misión principal es la detección directa de ondas gravitacionales con el objetivo de emplearlas en la exploración de las leyes fundamentales de la gravedad, así como la investigación, desarrollo y perfeccionamiento de las técnicas para la detección y la puesta en marcha y uso de los detectores de ondas gravitacionales.

La LSC desarrolla la investigación de LIGO, el mayor observatorio de ondas gravitacionales y uno de los experimentos físicos más sofisticados del mundo. Está formado por dos enormes interferómetros láser situados a más de 3.000 kilómetros de distancia entre sí, uno en Livingston (Luisiana) y otro en Hanford (Washington). Son dos detectores láser con forma de L y cada brazo de esa L tiene cuatro kilómetros.