Voluntarios para una predicción de Einstein

Científicos de varias instituciones de Estados Unidos y Europa han pedido ayuda para computar los datos de observaciones de búsqueda de ondas gravitacionales originadas por estrellas de neutrones, una tarea de cálculo ingente que no puede realizar de momento ni siquiera el más potente superordenador, pero que es factible si muchísimas personas permiten que sus ordenadores trabajen para el proyecto en los ratos que no lo usen. Es uno de los programas estrella del Año de la Física y se llama Einstein@home (en inglés se lee Einstein en casa), un nombre eficaz elegido sus promotores, aglutinados por la Sociedad Americana de Física. Los dos laboratorios que piden la ayuda de esta computación distribuida por todo el mundo son el estadounidense Ligo y el europeo Geo, en Alemania.

"Han pasado 85 años desde que Albert Einstein revolucionó nuestro concepto de la gravedad desarrollando una nueva teoría en que las consecuencias físicas de la gravedad se basan en la curvatura del espacio-tiempo, en lugar de en una fuerza misteriosa entre cuerpos masivos; una predicción esencial de la nueva teoría es la existencia de ondas gravitacionales, pero desgraciadamente esta parte de la teoría, aunque tal vez sea la más esencial, es la más dificil de comprobar y hasta ahora nadie ha logrado observar directamente dichas ondas", explicó Barry C. Barish, director de Ligo, en el lanzamiento oficial de la iniciativa Einstein@home. La presentación se hizo en la reunión anual de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS), celebrada recientemente en Washington, en las sesiones dedicadas a la celebración de Einstein y el Año de la Física.

La perspectiva histórica y filosófica a cargo de investigadores que han estudiado, recopilado y editado las obras completas de Einstein ocupó el primer seminario; los famosos artículos de 1905 sobre la existencia de los átomos, sobre los cuantos de luz y sobre la teoría de la relatividad especial centraron varias charlas, entre ellas alguna de divulgación, para concluir con la teoría de la relatividad especial, el impacto de los descubrimientos de Einstein en la física y en otras disciplinas científicas y los desafíos de la física en el siglo XXI.

Los promotores de Einstein@home consideran que, además de útil, es un buen homenaje al genial físico su iniciativa de computación distribuida, que hereda la experiencia del proyecto Seti, de búsqueda de radioseñales inteligentes extraterrestres.

Ligo está formado por dos detectores (uno en el Estado de Washington y otro en el de Louisiana) de cuatro kilómetros de longitud con dos brazos en forma de L, diseñados para identificar las minúsculas alteraciones provocadas por el paso de ondas gravitacionales. Dichas ondas embebidas en el espacio-tiempo deben hacer que los haces láser se encojan o alarguen casi imperceptiblemente a su paso; el reto de medir el efecto está en el límite de la tecnología actual. El otro detector, Geo, funciona básicamente igual, pero sus brazos son de 600 metros. Tanto Ligo como Geo han arrancado y están en fase de ajustes para alcanzar la sensibilidad requerida.

La teoría de la relatividad general de Einstein (1916) predice que fenómenos violentos del universo como colisiones de agujeros negros, explosiones de supernova, estrellas supercompactas en rotación o sistemas binarios de astros deben producir arrugas en el espacio-tiempo, arrugas que se desplazan y llevan información sobre su origen y sobre la naturaleza misma de la gravedad.

"Mientras que la radiación electromagnética supone la propagación de los fotones por el espacio, la radiación gravitacional es la propagación de ondas en el tejido mismo del espacio tiempo. La velocidad de las ondas es la misma en ambos tipos de radiación, según la teoría de Einstein", explicó Barish. En 1993, Joseph Taylor y Russell Hulse recibieron el premio Nobel por la identificación del efecto de ondas gravitacionales en un sistema binario, pero fue una detección indirecta, y ahora se trata de hacerlo directamente. Eintein@home es el cálculo de observaciones de astros supermasivos en rotación (púlsares) que, según Einstein, si no son perfectamente esféricos, emitirán ondas gravitacionales. El volumen de datos a tratar, tomados con Ligo y Geo, es inmenso.

La computación distribuida entre cientos de miles de ordenadores personales significa que el usuario instala en su equipo un software especial que obtiene gratis en la red, de manera que cuando no lo esté utilizando recibirá automáticamente fragmentos de cálculo a realizar y, una vez solucionados, los reenviará a los ordenadores del proyecto. Los voluntarios dispuestos a participar en la caza de ondas gravitacionales tienen las explicaciones y programas en Internet: http://einstein.phys.uwm.edu