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Ondas gravitacionales detectadas LIGO
Con
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Gastón Giribet explica la diferencia entre las ondas gravitacionales detectadas por LIGO y los gravitones, aclarando que este último es el modo de excitación cuántico del campo gravitacional.
…que salió en Physical Review Letters hace nada, hace cuando, ese artículo de Ralf Schutthold, lo tengo acá escrito, que se llama Emisión Estimulada y Absorción de Gravitones por Luz; ahí sí estamos hablando del régimen cuántico porque es la absorción de gravitones por luz significa que un gravitón se transforma en fotones aunque sea a tri-level, los que sepan teoría cuántica de Campos sabrán a qué me refiero, es lo que nosotros llamaríamos clásico pero es la conversión de una partícula en otra, en ese sentido es cuántico, no hay loops acá, pero bueno eso es mucho más poco creíble que uno pueda lograr con la tecnología actual no obstante este trabajo en Physical Review Letters, una prestigiosa revista de física de este investigador de Dresden de Alemania dice que sería posible observarlas con la tecnología actual, con la tecnología actual se refiere a LIGO, a los Detectores, a los interferómetros de Michelson que se usan para detectar ondas gravitacionales. Por supuesto, las ondas gravitacionales que nos llegan a nosotros es una gran ola clásica de gravedad que llega a nosotros. ¿Qué tiene que ver eso con gravedad cuántica? Es una onda de gravitación, no es un gravitón; gravitón es el modo de excitación cuántico de una sola partícula del campo gravitacional, es otra cosa lo llamamos gravitón por una cuestión de abuso de notación, pero es como llamar fotón a una linterna. ¿Está bien? Sí, es un fenómeno colectivo por un montón de fotones, pero es el régimen clásico. Entonces, ¿qué tiene que ver esto con gravedad cuántica? Lo que él argumenta, no voy a decir arguye porque ya robó el verbo Cecilia y se puede decir el verbo arguir una vez por programa, igual que la palabra crivia. Entonces, lo que ellos argumentan es que,…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro anuncia que el programa abordará temas diversos, incluyendo la formación de estalagmitas y estalactitas, avances en aprendizaje computacional de Google Deepmind, entrelazamiento cuántico mediado por gravitación y cómo celebrar Halloween en un planetario.
Habla: Francis VillatoroSignificado #16 · Palabras #4estalagmitas estalactitas universidad zaragozaaprendizaje computacional multiespectral deepmindentrelazamiento cuántico gravitación canal clásicoabsorción gravitones fotones ligoshalloween planetario observación astronómica…aprovechan muchísimas facultades de física para organizar actividades divulgativas. Por ejemplo, la Gincana a la Caza de la Materia Oscura, que mañana viernes 31 de octubre, a partir de las 5.30 pm peninsulares congregará a niñas, a niños y a mayores en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Zaragoza. Además, habrá una observación astronómica con telescopios a partir de las 8.30 pm; eso sí, si el cielo lo permite. Hoy hablaremos de cómo se forma la forma de las estalagmitas y las estalactitas. De los últimos avances en el aprendizaje computacional multiespectral de la compañía Google Deepmind, del entrelazamiento cuántico entre masas mediado por gravitación tanto en un canal clásico como en un canal cuántico, de la posible absorción de gravitones por fotones en interferómetros de ondas gravitacionales como LIGO y de cómo disfrutar de Halloween en un planetario. Y solo si da tiempo, de los últimos artículos de Google Quantum AI en la revista Nature. Les recuerdo que tenemos una página web señalerruido.com con ñ todo junto, donde pueden encontrar todos los episodios anteriores, todas las referencias a los artículos que comentamos en cada programa y recuerde que nosotras nos leemos los papers para que…
Francis Villatoro introduce un tema histórico relacionado con la cuantización de la gravedad, que surgió en la década de 1930 y permaneció sin resolver hasta la muerte de Albert Einstein.
Habla: Francis VillatoroSignificado #20cuantización gravedad década 1930gravitación einstein modelos década 30preocupación gravedad cuántica 1930…pasa, Juan Carlos? Os llevo escuchando un rato que me quedé en la sala de espera y atascado y creo que le faltaba dar un botón o algo, pero como estabais hablando de esto que me parecía fascinante, pues me quedé ahí entretenido. Vale, muy bien, pues bueno. iba a contar yo otro tema que no sé si te resultará fascinante o no, pero es un tema que ha sido un tema ya histórico, que era el tema de, a ver, en 1930 ya empieza a haber una preocupación sobre si la gravedad es cuántica o no es cuántica y ya había modelos en la década de los 30 de cómo cuantizar la gravitación de Einstein. Y esa pregunta se ha quedado ahí congelada hasta el fallecimiento de Einstein. En 1955 iba a haber un primer congreso por los 100 años de la relatividad especial, que fue un congreso al que no pudo asistir Einstein porque falleció unos meses antes y que fue un congreso que en realidad no se dedicó a la relatividad especial, se dedicó a…
Francis Villatoro explica una propuesta de investigadores que simula la gravitación clásica entre dos masas pequeñas utilizando campos gravitacionales clásicos efectivos y bosones masivos.
Habla: Francis VillatoroPalabras #18bosones masivos campos escalaresentrelazamiento a cuarto ordencampo gravitacional clásico efectivopartículas masivas simulan gravitación…en electrodinámica cuántica ser un ejemplo de lo que podríamos hacer en el futuro cuando tengamos una gravitación cuántica? Y eso es lo que hacen, hacen un calculito en el que dicen: bueno, pues asumamos que el cálculo de los diagramas de Feynman es el mismo. Entonces, en lugar de considerar un campo electromagnético efectivo clásico, consideran un campo gravitacional clásico efectivo, pero actuando mediando entre dos partículas masivas, en este caso se consideran bosones, bosones masivos, campos escalares. Y lo que realmente resulta curioso es que, claro, a primer orden no, a primer orden no puedo generar el entrelazamiento, pero a cuarto orden sí puedo hacerlo. ¿Y por qué? Porque acordémonos que en la electrodinámica cuántica, cuando tengo dos electrones y propago entre ellos un fotón, también puedo propagar un fotón que se desintegra en un par electrón-positrón virtual que se aniquila en un nuevo fotón virtual y con esta. Es…
Francis Villatoro explica la diferencia entre el entrelazamiento generado por un efecto asociado a la gravitación clásica y el entrelazamiento genuino vinculado a la gravedad cuántica, y pregunta a Gastón Giribet si tiene alguna observación al respecto.
Habla: Francis VillatoroSignificado #19entrelazamiento gravitación clásicagravedad cuántica verdaderaondas electromagnéticas gastón giribet…habilita que haya una transferencia cuántica de partículas virtuales del tipo de materia que yo estoy considerando, los dos bosones. Entonces esto me ofrece la posibilidad de generar una nueva fuente de entrelazamiento. Habría dos posibles entrelazamientos. el entrasamiento debido a este efecto asociado a la gravitación clásica y el entrasamiento verdadero asociado a la gravitación cuántica verdadera. Entonces, el entrasamiento cuando yo lo vea en un experimento, ¿cuál es cuál? Gastón, ¿querías comentar algo? Sí, que yo no encuentro que esto sea novedoso en ningún sentido, de hecho al final del trabajo ellos mismos dicen que lo mismo podría pasar con ondas electromagnéticas Significa que esto, en el fondo, lo que está pasando es que hay un canal clásico que es un potencial, una fuerza externa clásica que está mediando y claro, a través de la interacción con la materia de varios órdenes; hay procesos cuánticos entre las cosas que…
Francis Villatoro explica que los autores del trabajo se basan en una hipótesis sobre la linealización de la gravitación cuántica, buscando un análogo en la electrodinámica cuántica.
Habla: Francis VillatoroSignificado #9potencial externo clásico gravitacionalelectromagnetismo ejemplo mecánico cuánticofenómeno más amplio campo gravitacionalgravitación cuántica linealización electrodinámicafase función de onda campo gravitacionalcálculo fase función de onda tierrafase función de onda terrestreinteracción partículas gravitación cuánticaefecto en fase canal clásico gravitacióndesplazamiento fase gravitación cuántica…está mediando y claro, a través de la interacción con la materia de varios órdenes; hay procesos cuánticos entre las cosas que están inmersas en este potencial exterior, que interactúan cuánticamente y tienen todas las propiedades de la naturaleza cuántica. Pero acá no hay nada que sea prerrogativa del campo gravitacional, no solamente de su régimen cuántico. Por supuesto esto no tiene nada que ver con gravedad cuántica, pero ni siquiera tiene que ver con gravedad; es un ejemplo que funciona, en este caso en gravedad, pero funcionaría con cualquier potencial externo clásico. Ellos mismos lo dicen: esto se podría hacer con electromagnetismo, bueno, entonces, en ese sentido es un problema de mecánica cuántica, que nada tiene que ver con gravedad; no hay nada en este trabajo que tenga que ver con gravedad, ni siquiera clásica; es solamente un working example de un fenómeno mucho más amplio. Exactamente, ellos se basan en la hipótesis de que lo que están haciendo con la electrodinámica cuántica debería tener un análogo en la linealización de la gravitación futura a la gravitación cuántica y ese análogo debería ser prácticamente idéntico para que sus conclusiones fueran razonables, pero en cualquier caso ya os digo, los revisores lo han aceptado y el resultado final y la razón fundamental por la que yo creo que se ha publicado en Nature es porque proponen una manera de diferenciar entre ese efecto; esos son efectos en la fase de la función de onda asociada a los objetos con los que estoy experimentando entonces la fase de esa función de onda depende del campo gravitacional entre ambos objetos y el que tengan externo debido a la Tierra yo puedo calcular muy bien con alta precisión el debido. A la Tierra porque ya hay experimentos que lo han medido y sé cuál es. Entonces yo podría calcular la fase y compararla con la debida a la Tierra y la debida a la otra partícula y así obtener cuál es la fase debida a la interacción entre ambas partículas. Bueno, pues lo que plantean aquí es que el entrelazamiento que se obtenga, el efecto en fase, tendrá que ser separado en dos componentes: el efecto en fase debido al canal clásico de la gravitación y el efecto en fase debido a la hipotética gravitación cuántica. Entonces cuando el cociente de esos ambas efectos sea adecuado, básicamente que domine el efecto debido a la gravitación cuántica, sea más grande el desplazamiento en fase debido a la gravitación cuántica que el Esperado por este fenómeno clásico efectivo, pues entonces diré que sí estoy observando algo que me apoya a decir que la gravitación es cuántica. Pero si yo, cuando haga esa descomposición de la fase que yo observe en mi experimento, entre componente clásica…
Francis Villatoro explica cómo generar entrelazamiento gravitacional, indicando la necesidad de mantener partículas en estados coherentes durante un tiempo suficiente para observar los efectos.
Habla: Francis VillatoroPalabras #16entrelazamiento gravitacional fasepartículas estado coherente diamanteestados coherentes tiempo suficienteexperimentos orden de un segundo…año las que diseñaban este tipo de experimentos y pedían dinero para hacerlo no tenían que justificar. Mi experimento será capaz de ver esta diferencia y la mayor parte de los diseños cuando miras los parámetros que pusieron en cuanto a masas y tiempos de... Esto hay que provocar el entrelazamiento. El entrelazamiento gravitacional afecta la fase y es una cosa que va aumentando mientras las dos partículas están actuando gravitacionalmente entre ellas. Entonces, yo necesito que se mantengan en un estado coherente, es decir, una partícula, o diamante o como sea, es macroscópica básicamente esa partícula, está en un estado de dos posiciones en paralelo; eso se puede hacer con lengüenta, se puede hacer de diferentes maneras para que tenga un estado cuántico en dos posiciones. La otra tiene que tener un estado coherente en dos posiciones y tengo que mantener esos estados coherentes durante un tiempo suficiente. Entonces, se hablaba en muchos de los experimentos del orden de un segundo y lo que estamos observando ahora es que para las masas con las que se hablaba del Orden de un segundo, según este artículo, si confiamos en él no estarían viendo fenómenos estrictamente cuánticos, de canal cuántico, sino solamente de canal clásico, con lo que el gran objetivo de estos experimentos se diluye en esos efectos clásicos.…
Gastón Giribet menciona el experimento de Cavendish y John Mitchell realizado en el siglo XVIII, destacando cómo demostró la interacción gravitacional entre cuerpos.
Habla: Gastón GiribetPalabras #19experimento cavendish mitchell siglo xviiiinteracción gravitacional cuerpos celestesbalanzas torsión experimento cavendish…de gravedad, porque son dos cosas distintas, que ya son muy difíciles de hacer. O sea, si bien nosotros podemos detectar la gravedad de objetos, podemos manipular la gravedad de objetos que no sean planetarios, a partir del fin del siglo XVIII, con el experimento de Cavendish, que fue hecho por Cavendish y por su amigo, su mejor amigo, que era John Mitchell lo que pasa es que John Mitchell murió justo hace año, pero Mitchell y Cavendish hicieron ese experimento y desde ahí uno dice podemos mostrar una cosa que en la agenda del siglo XVIII pensaba, pero no era trivial, que es que las cosas interactúan entre sí gravitacionalmente eso no era trivial, esa idea de que los cuerpos celestes son solamente grandes concentraciones de materia y bueno, con el tiempo hemos mejorado muchísimo con esas balanzas de torsión, que notablemente no cambió tanto el sistema para hacerlo, ¿no? Se sofisticó sobre la misma idea. Es muy difícil manipular, imaginémonos ¿no? O sea, estamos hablando de la fuerza más débil que existe, que hayamos conocido, la gravitatoria; estamos explorando escalas micrométricas, o sea, son partículas de polvo interactuando entre ellas…
Gastón Giribet explica la diferencia entre las ondas gravitacionales detectadas por LIGO y los gravitones, aclarando que este último es el modo de excitación cuántico del campo gravitacional.
Habla: Gastón GiribetSignificado #1 · Palabras #1gravitones por luz conversión partículateoría cuántica campos tri-levelinvestigador dresden physical review lettersobservación gravitones ligó tecnología actualondas gravitacionales detectadas ligógravitón modo excitación campo gravitacionalfotón linterna abuso notación…que salió en Physical Review Letters hace nada, hace cuando, ese artículo de Ralf Schutthold, lo tengo acá escrito, que se llama Emisión Estimulada y Absorción de Gravitones por Luz; ahí sí estamos hablando del régimen cuántico porque es la absorción de gravitones por luz significa que un gravitón se transforma en fotones aunque sea a tri-level, los que sepan teoría cuántica de Campos sabrán a qué me refiero, es lo que nosotros llamaríamos clásico pero es la conversión de una partícula en otra, en ese sentido es cuántico, no hay loops acá, pero bueno eso es mucho más poco creíble que uno pueda lograr con la tecnología actual no obstante este trabajo en Physical Review Letters, una prestigiosa revista de física de este investigador de Dresden de Alemania dice que sería posible observarlas con la tecnología actual, con la tecnología actual se refiere a LIGO, a los Detectores, a los interferómetros de Michelson que se usan para detectar ondas gravitacionales. Por supuesto, las ondas gravitacionales que nos llegan a nosotros es una gran ola clásica de gravedad que llega a nosotros. ¿Qué tiene que ver eso con gravedad cuántica? Es una onda de gravitación, no es un gravitón; gravitón es el modo de excitación cuántico de una sola partícula del campo gravitacional, es otra cosa lo llamamos gravitón por una cuestión de abuso de notación, pero es como llamar fotón a una linterna. ¿Está bien? Sí, es un fenómeno colectivo por un montón de fotones, pero es el régimen clásico. Entonces, ¿qué tiene que ver esto con gravedad cuántica? Lo que él argumenta, no voy a decir arguye porque ya robó el verbo Cecilia y se puede decir el verbo arguir una vez por programa, igual que la palabra crivia. Entonces, lo que ellos argumentan es que,…
Gastón Giribet explica cómo la radiación gravitacional se asemeja a la onda electromagnética, relacionándolo con la fórmula de Larmor para calcular la potencia.
Habla: Gastón GiribetSignificado #14 · Palabras #14radiación gravitacional onda electromagnéticafórmula de larmor potencia radiaciónaceleración cargas radia potenciavelocidad de la luz al cubo…de los brazos del AIGO, que son, miden unos 3 kilómetros, pero va y viene tantas veces del láser que son larguísimos brazos efectivos. Entonces, lo que dice él es que, por ejemplo, si uno quiere hacer un cálculo de servilleta, como le gusta a Loeb, de cómo Es la radiación gravitacional. La potencia de radiación gravitacional es muy parecida a lo que pasa en la onda electromagnética. En la onda electromagnética uno sabe que cuando acelera cargas, eso radia una potencia. En el régimen no relativista esto está dado por la fórmula de Larmor. Recordemos que la fórmula de Larmor es 2 tercios de la carga al cuadrado dividido por la velocidad de la luz al cubo multiplicado por la aceleración al cuadrado. En el caso de la Relatividad General, la radiación no es dipolar, es cuadrupolar; entonces tiene que ir un orden más y la fórmula correcta, no me acuerdo el número de adelante, pero es algo así como, tiene que ser proporcional a la constante de Newton. Va…
Gastón Giribet comenta sobre un estudio relacionado con la medición de efectos de gravedad cuántica utilizando el observatorio LIGO y su tecnología de amplificación.
Habla: Gastón GiribetSignificado #3 · Palabras #6gravitón en el observatorio ligótecnología amplificación ondas gravitacionalesresonancia particular absorción gravitón…en la que medís omega multiplicado por h barra, que es la constante de Planck, que es muy pequeña. Entonces, un cálculo de servilleta rápido te convence de que no hay chances de que con la tecnología actual uno pueda medir efecto de gravedad cuántica. No obstante, él dice que sí porque en LIGO si uno monta un láser, un rayo de luz sobre la onda gravitacional que se propaga debido a la tecnología esta que hace que las cosas se amplifiquen mucho podría haber algún efecto. Yo el paper lo leí un poco por arriba porque yo no me lo creo, entonces hay un doble juego acá; no voy a dedicar demasiado tiempo a refutar cosas que difícilmente estén bien, como un juego medio perverso ahí, pero me llamó mucho la atención. Quizás si se da alguna configuración de resonancia muy particular podría llegar a ocurrir, no a medirse, a ocurrir algún fenómeno de absorción de un gravitón, qué sé yo; no sé, pero bueno, lo que quiero decir es que así. Como salió el paper del que habló Francis con mucho detalle, en esta semana aparecieron varios papers en los cuales se coqueteaba con la idea o bien de estudiar fenómenos de gravedad cuántica con experimentos que ya tenemos, o bien intentos por explicar cómo…
