martes, 14 de julio de 2009

Espejos en la Luna 1

Todas las noches despejadas cuando la Luna está alta en el cielo, un grupo de astrónomos de Nuevo Mexico dirigen su atención a nuestro satélite natural y disparan repetidamente pulsos de luz mediante un laser. El objetivo de estos pulsos son los pequeños reflectores instalados en la superficie lunar por el Apolo 11, 14 y 15 y por dos aterrizadores rusos.

De cada 300.000 billones de fotones enviados a la Luna sólo 5 son enviados de vuelta, el resto se pierden en nuestra atmósfera, o no dan en el blanco en los reflectores.

Para esta pequeña cosecha, el equipo tiene que determinar el movimiento de la Luna con una precisión de uno o dos milímetros, una precisión tal que potencialmente puede encontrar grietas en la teoría de la relatividad general de Einstein. Si sucediera esto los reflectores laser de las misiones lunares serían el mayor legado científico de las misiones Apolo.

Reflector Laser lunar instalado por la misión Apolo 11

El uso de reflectores laser tiene una larga historia. "No había nacido cuando los primeros reflectores se instalaron en la Luna" dice Tom Murphy de la Universidad de California, San Diego, de 39 años. Murphy encabeza el experimento en el Observatorio de Apache Point en Sunspot, Nuevo Mexico.

A mitad de los 60 cuando la NASA pidió sugerencias para experimentos que podrían desarrollarse en la Luna los reflectores laser fueron citados pero en realidad nadie sabía que hacer realmente con ellos, había sugerencias para buscar cambios graduales en la constante gravitatoria de Newton, pero iba a ser necesario realizar experimentación durante unos 20 años, algo para lo cual nadie deseaba comprometerse. Entonces un joven investigador llamado Ken Nordtvedt tuvo una idea.

A través de un diabólico desarrollo matemático mostró que en unos pocos años años los datos podían utilizarse para probar una de las piedras angulares de la relatividad general llamada el principio de equivalencia. Este principio parte de la idea de que un cuerpo tiene dos tipos de masa. La primera se llama masa gravitacional y es la masa que produce y es sensible a la fuerza de gravedad. La segunda se llama masa inercial que describe la dificultad de mover un objeto desde su estado de movimiento actual. El principio de equivalencia afirma que ambas son exactamente iguales.

El principio de equivalencia se encuadra en la relatividad general, pero a mediados de los 60 una teoría rival desarrollada por los físicos americanos Carl Brans y Robert Dicke estaba ganando terreno. La teoría de Brans-Dicke de la gravitación rompía el principio de equivalencia y se postulaba como la quinta fuerza de la naturaleza. La teoría Brans-Dicke predecía una perturbación de 13 metros en la órbita lunar. Nordtvedt mostró que mediante el análisis de la luz reflejada desde la Luna se podría probar la existencia de dicha perturbación.

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