ONDAS GRAVITACIONALES

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO[pic 1][pic 2]

FACULTAD DE INFORMATICA Y ELECTRONICA

CARRERA DE TELECOMUNICACIONES

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CATEDRA: FISICA

TEMA: ONDAS GRAVITACIONALES

INTEGRANTES:

• DANIEL ORELLANA
• LORENA LUZCANDO
• KATHERIN ORTIZ
• DANIEL QUISHPE

PERIODO ACADEMICO

MAYO-SEPTIMBRE

2021

1. INTRODUCCIÓN

Las ondas gravitacionales (OG) es una de las predicciones más importantes de la Teoría de la Relatividad General de Einstein [1]. A nivel mundial, se está realizando un gran esfuerzo para descubrir la radiación gravitacional, ya que su detección será la prueba contundente para verificar la teoría de Einstein. El estudio de las OG se realiza desde el punto de vista teórico, numérico y experimental [2]. En cuanto a las ondas que aparecen en la mecánica cuántica no hablaremos, ya que no están al alcance de este artículo. Las ondas electromagnéticas que utilizamos diariamente en sus diferentes expresiones [3] son un fenómeno de naturaleza lineal, y aparecen sin ninguna aproximación. Las ondas mecánicas, sin embargo, son lineales solo en la aproximación de pequeños desplazamientos. Un péndulo, por ejemplo, es solo un oscilador armónico ya que se toma la aproximación sen( ) θ ≈ θ cuando θ << 1 , [4]. En el caso de una masa unida a un resorte, solo se consideran intensidades pequeñas de las fuerza de restauración, con lo que obtenemos una aproximación también lineal. Para interpretar el caso de la radiación gravitacional, la teoría se tiene que aproximar de la misma manera que el caso mecánico, esto es, la teoría que se utiliza para determinarlas es la teoría de la relatividad de Einstein, que en general es un sistema de 10 ecuaciones diferenciales parciales acopladas no-lineales, lo cual hace que hace muy difícil su comprensión e interpretación física [1]. De lo que sabemos acerca del fenómeno de ondas en otros campos, el camino más fácil para aproximarse a las oscilaciones en el campo gravitacional, es considerar el límite de un campo gravitacional débil, el cual resultará en una teoría de la gravedad linealizada. La linearización es, sin embargo, un concepto muy útil para poder entenderlas. Además, desde un punto de vista físico, esta aproximación es justificable, ya que en un lugar muy alejado de un objeto masivo, la curvatura de nuestro universo es muy pequeña. Precisamente, el límite del campo débil significa que consideramos al espacio-tiempo plano con una pequeña perturbación, tal que los términos de segundo y mayores órdenes en la perturbación son casi insignificantes. El presente artículo está organizado de la siguiente manera: en la sección II, se deduce la ecuación de onda para las oscilaciones mecánicas, a partir del ejemplo de una cuerda que se encuentra oscilando. En la sección III se da una breve descripción de las ecuaciones de Maxwell, de las cuales, se deducirán las ecuaciones de onda para los campos eléctrico y magnético. En la sección IV, se deduce la ecuación de onda gravitacional, la cual surge de una teoría linealizada del campo gravitacional. En la Sección V, se describe brevemente la parte experimental que se estudia actualmente para tratar de detectarlas de una forma directa. Finalmente, en la sección VI se dan algunas conclusiones.

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