What the discovery of gravitational waves means | Allan Adams

Traductor: Lidia Cámara de la Fuente Revisor: Sebastian Betti

1.3 billion years ago,

Hace 1300 millones de años,

in a distant, distant galaxy,

en una galaxia distante, lejana,

two black holes locked into a spiral,

dos agujeros negros encerrados en una espiral,

falling inexorably towards each other

se acercaron inexorablemente

and collided,

hasta chocar,

converting three Suns' worth of stuff

convirtiendo la materia de unas tres masas solares

into pure energy in a tenth of a second.

en energía pura en una décima de un segundo.

For that brief moment in time,

En ese breve momento en el tiempo,

the glow was brighter than all the stars

el resplandor fue más brillante que todas las estrellas

in all the galaxies

de todas las galaxias

in all of the known Universe.

del Universo conocido.

It was a very

Fue una

big

explosión

bang.

muy grande.

But they didn't release their energy in light.

Pero eso no liberó energía en forma de luz.

I mean, you know, they're black holes.

Quiero decir, ya saben, son agujeros negros.

All that energy was pumped into the fabric of space and time itself,

Toda esa energía se bombeó al propio tejido del espacio-tiempo

making the Universe explode in gravitational waves.

haciendo que el Universo estallara en ondas gravitacionales.

Let me give you a sense of the timescale at work here.

Le daré una idea de la escala de tiempo.

1.3 billion years ago,

Hace 1300 millones de años,

Earth had just managed to evolve multicellular life.

en la Tierra había logrado evolucionar solo la vida multicelular.

Since then, Earth has made and evolved

Desde entonces, en la Tierra se formaron y evolucionaron

corals, fish, plants, dinosaurs, people and even -- God save us -- the Internet.

corales, peces, plantas, dinosaurios, gente e incluso, Dios nos libre, Internet.

And about 25 years ago,

Y hace unos 25 años,

a particularly audacious set of people --

un conjunto particularmente audaz de gente,

Rai Weiss at MIT, Kip Thorne and Ronald Drever at Caltech --

Rai Weiss del MIT, Kip Thorne y Ronald Drever de Caltech,

decided that it would be really neat

decidió que sería estupendo

to build a giant laser detector

construir un detector láser gigante

with which to search for the gravitational waves

para buscar las ondas gravitacionales

from things like colliding black holes.

provenientes de la colisión de agujeros negros.

Now, most people thought they were nuts.

La mayoría pensaba que estaban locos.

But enough people realized that they were brilliant nuts

Pero suficientes personas vieron que eran mentes brillantes

that the US National Science Foundation decided to fund their crazy idea.

y la Fundación Nacional de Ciencia de EE.UU. decidió financiar su idea loca.

So after decades of development,

Así que después de décadas de desarrollo,

construction and imagination

construcción, imaginación,

and a breathtaking amount of hard work,

y una cantidad impresionante de arduo trabajo,

they built their detector, called LIGO:

construyeron el detector llamado LIGO:

The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory.

El observatorio de ondas gravitacionales de interferómetro láser.

For the last several years,

Durante los últimos años,

LIGO's been undergoing a huge expansion in its accuracy,

LIGO ha experimentado una gran expansión en su exactitud,

a tremendous improvement in its detection ability.

una enorme mejora en su capacidad de detección.

It's now called Advanced LIGO as a result.

Por eso ahora se llama LIGO Avanzado.

In early September of 2015,

A principios de septiembre de 2015,

LIGO turned on for a final test run

LIGO se activó para una prueba definitiva

while they sorted out a few lingering details.

mientras nos arreglaron algunos detalles.

And on September 14 of 2015,

Y el 14 de septiembre de 2015

just days after the detector had gone live,

pocos días después de que el detector estuviera funcionando,

the gravitational waves from those colliding black holes

las ondas gravitacionales de los agujeros negros en colisión

passed through the Earth.

llegaron hasta la Tierra.

And they passed through you and me.

Y pasaron a través de Uds. y de mí.

And they passed through the detector.

Y a través del detector.

(Audio) Scott Hughes: Hay dos momentos en mi vida

(Audio) Scott Hughes: There's two moments in my life

more emotionally intense than that.

emocionalmente más intensos que eso.

Uno es el nacimiento de mi hija.

One is the birth of my daughter.

The other is when I had to say goodbye to my father when he was terminally ill.

El otro al tener que despedirme de mi padre

quien padecía una enfermedad terminal.

You know, it was the payoff of my career, basically.

Fue la recompensa de mi carrera, básicamente.

Everything I'd been working on -- it's no longer science fiction! (Laughs)

Por todo lo que había trabajado, y no es ciencia ficción. (Risas)

Allan Adams: So that's my very good friend and collaborator, Scott Hughes,

Allan Adams: Este es mi buen amigo y colaborador, Scott Hughes,

a theoretical physicist at MIT,

un físico teórico del MIT,

who has been studying gravitational waves from black holes

quien ha estudiado las ondas gravitacionales de los agujeros negros

and the signals that they could impart on observatories like LIGO,

y las señales de que podrían generar en observatorios como LIGO,

for the past 23 years.

durante los últimos 23 años.

So let me take a moment to tell you what I mean by a gravitational wave.

Quiero aprovechar para contarles qué es una onda gravitacional.

A gravitational wave is a ripple

Una onda gravitacional es una ondulación

in the shape of space and time.

en la forma del espacio y el tiempo.

As the wave passes by,

Conforme pasa la onda,

it stretches space and everything in it

esta extiende el espacio y todo en él

in one direction,

en una dirección,

and compresses it in the other.

y lo comprime en la otra.

This has led to countless instructors of general relativity

Esto ha generado un sinnúmero de instructores de la relatividad general

doing a really silly dance to demonstrate in their classes on general relativity.

haciendo un baile tonto para demostrar en sus clases la relatividad general.

"It stretches and expands, it stretches and expands."

"Se extiende y se expande, se estira y se expande".

Así que el problema con las ondas gravitacionales

So the trouble with gravitational waves

is that they're very weak; they're preposterously weak.

es que son muy débiles; que son absurdamente débiles.

For example, the waves that hit us on September 14 --

Por ejemplo, las olas que nos golpearon el 14 de septiembre,

and yes, every single one of you stretched and compressed

y si cada uno de Uds. se estirara y comprimiera

under the action of that wave --

bajo la acción de la onda,

when the waves hit, they stretched the average person

cuando las ondas golpean, la persona promedio se extendería

by one part in 10 to the 21.

una parte en 10 a la 21.

That's a decimal place, 20 zeroes,

Eso es cero coma, 20 ceros,

and a one.

y un 1.

That's why everyone thought the LIGO people were nuts.

Es por eso que todos pensaban que la gente de LIGO estaba loca.

Even with a laser detector five kilometers long -- and that's already crazy --

Incluso con un detector láser de 5 km de largo, y eso ya es una locura,

they would have to measure the length of those detectors

tendrían que medir la longitud de los detectores

to less than one thousandth of the radius of the nucleus

a menos de una milésima del radio del núcleo

of an atom.

de un átomo.

And that's preposterous.

Y eso es descabellado.

So towards the end of his classic text on gravity,

Así que hacia el final de su texto clásico de la gravedad,

LIGO co-founder Kip Thorne

el cofundador de LIGO, Kip Thorne,

described the hunt for gravitational waves as follows:

describe la búsqueda de ondas gravitacionales así.

He said, "The technical difficulties to be surmounted

Dijo: "Las dificultades técnicas que hay que superar

in constructing such detectors

en la construcción de tales detectores

are enormous.

son enormes.

But physicists are ingenious,

Pero los físicos son ingeniosos,

and with the support of a broad lay public,

y con el apoyo de un amplio público, en general,

all obstacles will surely be overcome."

todos los obstáculos, sin duda, se superarán".

Thorne published that in 1973,

Thorne lo publicó en 1973,

42 years before he succeeded.

42 años antes de que sucediera.

Now, coming back to LIGO,

Ahora, volviendo a LIGO,

Scott likes to say that LIGO acts like an ear

a Scott le gusta decir que LIGO actúa como un oído

more than it does like an eye.

más que como un ojo.

I want to explain what that means.

Quiero explicar qué significa.

Visible light has a wavelength, a size,

La luz visible tiene una longitud de onda, un tamaño,

that's much smaller than the things around you,

eso es mucho más pequeño que las cosas a su alrededor,

the features on people's faces,

como las facciones de la gente,

the size of your cell phone.

o el tamaño de su teléfono móvil.

And that's really useful,

Y eso es realmente útil,

because it lets you make an image or a map of the things around you,

ya que le permite hacer una foto o un mapa de las cosas de alrededor,

by looking at the light coming from different spots

observando la luz proveniente de diferentes lugares

in the scene about you.

en la escena alrededor de Uds.

Sound is different.

El sonido es diferente.

El sonido audible tiene una longitud de onda

Audible sound has a wavelength that can be up to 50 feet long.

que puede ser de hasta unos 15 m de largo.

And that makes it really difficult --

Y eso hace que sea muy difícil.

in fact, in practical purposes, impossible -- to make an image

De hecho, en la práctica, imposible, que hagan una imagen

of something you really care about.

de algo que realmente importa.

Your child's face.

La cara de su hijo.

Instead, we use sound to listen for features like pitch

En su lugar, usamos el sonido para escuchar características de timbre,

and tone and rhythm and volume

tono, ritmo y volumen

to infer a story behind the sounds.

para inferir una historia tras los sonidos.

That's Alice talking.

Habla Alice.

That's Bob interrupting.

Bob la interrumpe.

Silly Bob.

El tonto de Bob.

So, the same is true of gravitational waves.

Lo mismo puede aplicar a las ondas gravitacionales.

We can't use them to make simple images of things out in the Universe.

No podemos usarlos para hacer imágenes simples de las cosas del Universo.

But by listening to changes

Pero al escuchar los cambios

in the amplitude and frequency of those waves,

en la amplitud y la frecuencia de esas ondas,

we can hear the story that those waves are telling.

podemos oír la historia de lo que dicen esas ondas.

And at least for LIGO,

Y al menos LIGO

the frequencies that it can hear are in the audio band.

oye las frecuencias que están en la banda de audio.

So if we convert the wave patterns into pressure waves and air, into sound,

Así convertimos los patrones de ondas en ondas de presión de aire y en sonido,

we can literally hear the Universe speaking to us.

por eso, literalmente, podemos escuchar cómo nos habla el Universo.

For example, listening to gravity, just in this way,

Por ejemplo, escuchando la gravedad, simplemente así,

nos puede decir mucho de la colisión de dos agujeros negros,

can tell us a lot about the collision of two black holes,

something my colleague Scott has spent an awful lot of time thinking about.

algo a lo que mi colega Scott ha dedicado gran cantidad de tiempo.

(Audio) SH: If the two black holes are non-spinning,

(Audio) SH: Si los dos agujeros negros no giran,

you get a very simple chirp: whoop!

se obtiene un chirrido muy simple: ¡Whoop!

If the two bodies are spinning very rapidly, I have that same chirp,

Si ambos cuerpos giran muy rápidamente, obtengo el mismo chirrido,

pero con una modulación en la parte superior,

but with a modulation on top of it,

so it kind of goes: whir, whir, whir!

que puede ser así, whir, whir, whir...

It's sort of the vocabulary of spin imprinted on this waveform.

Es una especie de vocabulario de giro impreso en forma de onda.

AA: So on September 14, 2015,

AA: Así, el 14 de septiembre de 2015,

a date that's definitely going to live in my memory,

una fecha que, definitivamente, perdurará en mi memoria,

LIGO heard this:

LIGO oyó esto:

[Whirring sound]

(Zumbido)

So if you know how to listen, that is the sound of --

Si uno sabe cómo escuchar, es el sonido de...

(Audio) SH: ... two black holes, each of about 30 solar masses,

(Audio) SH: ... dos agujeros negros, de unas 30 masas solares cada uno,

that were whirling around at a rate

que giraban a una velocidad

comparable to what goes on in your blender.

comparable a la de su licuadora.

AA: Vale la pena pararse a pensar en qué significa eso.

AA: It's worth pausing here to think about what that means.

Two black holes, the densest thing in the Universe,

Dos agujeros negros, lo más denso del Universo,

one with a mass of 29 Suns

uno con una masa de 29 soles

and one with a mass of 36 Suns,

y otro con una masa de 36 soles,

whirling around each other 100 times per second

que giran uno en torno al otro 100 veces por segundo

before they collide.

antes de chocar.

Just imagine the power of that.

Imaginen el poder de eso.

It's fantastic.

Es fantástico.

And we know it because we heard it.

Y lo sabemos porque lo oímos.

That's the lasting importance of LIGO.

Esa es la importancia duradera de LIGO.

It's an entirely new way to observe the Universe

Es una forma completamente nueva de observar el Universo

that we've never had before.

que nunca hemos tenido antes.

It's a way that lets us hear the Universe

Es una manera que nos permite escuchar el Universo

and hear the invisible.

y oír lo invisible.

And there's a lot out there that we can't see --

Y hay mucho por ahí que no podemos ver...

in practice or even in principle.

en la práctica, ni siquiera en principio.

So supernova, for example:

Una supernova, por ejemplo.

I would love to know why very massive stars explode in supernovae.

Me gustaría saber por qué las estrellas muy masivas explotan en supernovas.

They're very useful;

Son muy útiles;

we've learned a lot about the Universe from them.

con ellas hemos aprendido mucho sobre el universo.

The problem is, all the interesting physics happens in the core,

El problema es que toda la física interesante ocurre en el núcleo,

and the core is hidden behind thousands of kilometers

y el núcleo está oculto tras miles de km

of iron and carbon and silicon.

de hierro, carbono y silicio.

We'll never see through it, it's opaque to light.

Nunca veremos a través de él, es opaco a la luz.

Gravitational waves go through iron as if it were glass --

Las ondas gravitacionales pasan por el hierro como si fuera vidrio,

totally transparent.

es totalmente transparente.

The Big Bang: I would love to be able to explore

El Big Bang: Me encantaría poder explorar

the first few moments of the Universe,

los primeros momentos del Universo,

but we'll never see them,

pero nunca los veremos,

because the Big Bang itself is obscured by its own afterglow.

debido a que el Big Bang está oscurecido por su propio resplandor.

With gravitational waves,

Con las ondas gravitacionales,

we should be able to see all the way back to the beginning.

podremos ver todo el camino hasta el principio.

Perhaps most importantly,

Tal vez lo más importante,

I'm positive that there are things out there

estoy seguro de que hay cosas por ahí

that we've never seen

que nunca hemos visto

that we may never be able to see

que es posible que nunca podamos ver

and that we haven't even imagined --

y que ni siquiera hemos imaginado.

things that we'll only discover by listening.

Cosas que solo se descubrirán escuchando.

And in fact, even in that very first event,

Y de hecho, incluso en ese primer evento,

LIGO found things that we didn't expect.

LIGO encontró cosas que no esperábamos.

Here's my colleague and one of the key members of the LIGO collaboration,

Aquí está mi colega y uno de los miembros clave de la colaboración con LIGO,

Matt Evans, my colleague at MIT, addressing exactly that:

Matt Evans, mi colega del MIT, abordando exactamente eso:

(Audio) Matt Evans: The kinds of stars which produce the black holes

(Audio) Matt Evans: Los tipos de estrella que producen los agujeros negros

that we observed here

que observamos aquí

are the dinosaurs of the Universe.

son los dinosaurios del Universo.

They're these massive things that are old, from prehistoric times,

Son estas cosas enormes y viejas, de tiempos prehistóricos,

and the black holes are kind of like the dinosaur bones

y los agujeros negros son algo así como los huesos de dinosaurio

with which we do this archeology.

con la que hacemos esta arqueología.

So it lets us really get a whole nother angle

Por lo tanto, nos permite tener todo un ángulo

on what's out there in the Universe

de lo que hay en el Universo

and how the stars came to be, and in the end, of course,

y cómo las estrellas llegaron a formarse, y al final, claro,

how we came to be out of this whole mess.

cómo escapamos de todo este lío.

AA: Our challenge now

AA: Nuestro reto ahora

is to be as audacious as possible.

es ser tan audaces como sea posible.

Thanks to LIGO, we know how to build exquisite detectors

Gracias a LIGO, sabemos construir detectores exquisitos

that can listen to the Universe,

que pueden escuchar el Universo,

to the rustle and the chirp of the cosmos.

el susurro y el chirrido del cosmos.

Our job is to dream up and build new observatories --

Nuestro trabajo consiste en idear y construir nuevos observatorios...

a whole new generation of observatories --

toda una nueva generación de observatorios,

on the ground, in space.

en el suelo, en el espacio.

I mean, what could be more glorious than listening to the Big Bang itself?

¿Qué podría ser más glorioso que escuchar el Big Bang?

Our job now is to dream big.

Nuestro trabajo ahora es soñar en grande.

Dream with us.

Sueñen con nosotros.

Thank you.

Gracias.

(Applause)

(Aplausos)