¿Son "transparentes" las ondas gravitacionales?

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¿Son "transparentes" las ondas gravitacionales?

Mensajepor deeper_space » 04 Oct 2005, 10:55

Perdonad lo de "transparentes" pero no sabía cómo describirlas...

Después del reciente Eclipse Anular me dió que pensar acerca de la fuerza gravitacional. El caso es que en una situación como la de un eclipse de Sol, las fuerzas gravitacionales del Sol y de la Luna se suman de forma que de una forma global, hay más atracción de la Tierra en dirección a estos dos cuerpos celestes.

Ello querrá decir que las ondas gravitacionales son capaces de atravesar toda la Luna para poder ejercer su influencia sobre la Tierra, ¿no?

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Quark
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Mensajepor Quark » 04 Oct 2005, 11:43

Exacto, cualquier campo digamos atraviesa cualquier cosa que haya entre la fuente y masa/carga/corriente. Aunque atravesar no sé si sería la palabra exacta, digamos que los efectos que tienen la masa del sol y la masa de la luna sobre un punto exacto siempre se suman, el caso es que al estar estos tres puntos alineados la superposición de los efectos del campo es total.

El único efecto que yo conozco de "apantallamiento", que sería bloquear el efecto de un campo sobre una zona del espacio, se da en electromagnetismo: en un sistema de conductores con uno de ellos rodeando a los demás y con su pontencial fijado constante.

En fín, eso en lo que a conocimientos de campos se refiere, que eso estoy aburrido de estudiarlo. Quizás alguien te pueda dar una respuesta respecto a ondas gravitacionales pero si no me equivoco matemáticamente es similar a un campo electrostático.

A ver si no me confundo, jaja, que aquí hay gente que sabe más que yo.

Un saludo.
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Mensajepor deeper_space » 04 Oct 2005, 11:53

Gracias Quark por la respuesta.

Entonces, si realmente existen los gravitones (las partículas subatómicas encargadas de transmitir la energía gravitacional) éstos deben de "atravesar" la Luna para poder transmitir dicha energía en dirección a la Tierra, ¿no?

O incluso de otra manera. Si el bosón de Higgs es el encargado de dotar a la materia de masa, para que esa masa sienta la energía gravitacional del Sol, entonces los bosones de Higgs deberán de "atravesar" la Luna para que dicha fuerza entre masas sea efectiva, ¿no?

Es que también he oido que los neutrinos también son capaces de atravesar la Tierra y de ahí que sean indectables para nosotros. Pero es que me es sumamente complicado imaginarme cómo una partícula puede atravesar la materia así, sin mas. ¿Tal vez porque alguna carezca de masa?

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Quark
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Mensajepor Quark » 04 Oct 2005, 12:05

Eso ya mejor le dejo a alguien que sepa más de física, pero respecto a que si las particulas pueden atravesar un cuerpo cualquiera, sea la tierra o una persona, habría que tener en cuenta que la distancia entre el núcleo de un átomo y los electrones de dicho átomo es enorme, así que sería muy fácil que una partícula pudiera atravesar un átomo con una probabilidad mucho mayor a que impactase con la nube de electrones o con el núcleo. Por supuesto se podría dar el impacto, pero si tiene poca masa o no tiene una propiedad de interacción con los elementos del átomo, como carga o poca masa, muy pequeña, sería aun más sencillo que atravesase la materia.

En fin, ésto ya son elucubraciones mias, tampoco sé tanto de física como algunos de por aquí... aunque me quedé con ganas de estudiarla en vez de ingeniería...

Esperaré a ver que dicen los maestros del tema, jeje, que ya me quedo yo con las dudas como tú.
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Mensajepor Quark » 04 Oct 2005, 12:09

Por cierto en el número de ESPACIO del mes de Octubre viene un artículo sobre las ondas gravitacionales, que de hecho voy a leer ahora mismo...
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alshain
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Mensajepor alshain » 04 Oct 2005, 14:48

Las ondas gravitacionales influyen a todo, al acoplarse todo a la gravitación. He de decir que conozco solo las soluciones en el vacío, pero puedo imaginar que cuando las ondas se propagan sobre medios materiales éstas han de sufrir atenuación. Creo que esto se puede pensar en términos energéticos: pierden parte de la energía que transportan transmitiéndola a la materia.

Como no tengo muy clara tu pregunta ya que empiezas hablando del campo y luego pasas a las ondas, quizás te sirva si comento que las ondas gravitacionales no son el campo gravitatorio, sino perturbaciones de éste que se propagan de forma causal. Es lo mismo que en el caso electromagnético, donde una cosa son las ondas y otra el campo electromagnético producido por cargas estáticas. En la gravitación el campo es la deformación del espacio-tiempo y las ondas perturbaciones de éste que se propagan a velocidad c en el vacío y a menor velocidad en medios materiales (igual que en electromagnetismo).

Respecto del bosón de Higgs, no creo que tus preguntas tengan respuesta (y si la tienen la desconozco). Ten en cuenta que el bosón de Higgs es un mecanismo necesario para dotar de masa a las partículas en el modelo estándar, que es una teoría que no incluye a la gravitación. Una relación del bosón de Higgs con la gravitación es algo inexistente en el marco teórico de la física actual.

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Mensajepor deeper_space » 05 Oct 2005, 08:07

alshain escribió:Como no tengo muy clara tu pregunta ya que empiezas hablando del campo y luego pasas a las ondas, quizás te sirva si comento que las ondas gravitacionales no son el campo gravitatorio, sino perturbaciones de éste que se propagan de forma causal. Es lo mismo que en el caso electromagnético, donde una cosa son las ondas y otra el campo electromagnético producido por cargas estáticas. En la gravitación el campo es la deformación del espacio-tiempo y las ondas perturbaciones de éste que se propagan a velocidad c en el vacío y a menor velocidad en medios materiales (igual que en electromagnetismo).

Gracias alshain. Me has aclarado bastante. Porque tienes toda la razón. He mezclado chorizos con patatas. He confundido ondas gravitacionales con campo gravitatorio.

A ver si consigo exponer mi duda... :?

En caso de que exista (que aún es pura teoria), el gravitón seria la partícula de intercambio responsable de la interacción gravitatoria ¿no? Ahora bien, si en una situación de eclipse las fuerzas gravitacionales que actúan sobre la Tierra son la suma de la del Sol y la de la Luna ello significa que el tal supuesto "gravitón" tendría la capacidad de atravesar la Luna para interactuar con la Tierra y así hacer efectivo el campo gravitacional del Sol sobre nuestro planeta. ¿Estoy en lo cierto?

alshain escribió:Respecto del bosón de Higgs, no creo que tus preguntas tengan respuesta (y si la tienen la desconozco). Ten en cuenta que el bosón de Higgs es un mecanismo necesario para dotar de masa a las partículas en el modelo estándar, que es una teoría que no incluye a la gravitación. Una relación del bosón de Higgs con la gravitación es algo inexistente en el marco teórico de la física actual.

Bueno. Es que es un lio mental mío. Que por cierto, cuando hablas de "mecanismo" ¿te refieres a que realmente no existe como partícula? ¿a que simplemente es un "truco" para poder explicar un fenómeno de la Física Cuántica? Es que no hace mucho que en los aceleradores de partículas del CERN se tiene la sospecha de su existencia. :?

Creo que voy a tener que ir al psiquiatra :wink:

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Mensajepor alshain » 05 Oct 2005, 14:11

deeper_space escribió:En caso de que exista (que aún es pura teoria), el gravitón seria la partícula de intercambio responsable de la interacción gravitatoria ¿no?

En principio eso es correcto, si se trata del límite de campos débiles (perturbaciones) sobre un espacio-tiempo de fondo estático (usualmente plano).

deeper_space escribió:Ahora bien, si en una situación de eclipse las fuerzas gravitacionales que actúan sobre la Tierra son la suma de la del Sol y la de la Luna ello significa que el tal supuesto "gravitón" tendría la capacidad de atravesar la Luna para interactuar con la Tierra y así hacer efectivo el campo gravitacional del Sol sobre nuestro planeta. ¿Estoy en lo cierto?

Estás en lo cierto, pero creo que esa forma de explicarlo lleva las palabras un poco al límite de su significado (si es que entiendo bien lo que pretendes decir). Considera por ejemplo un campo eléctrico estático creado por una carga Q. El campo existe en todo el espacio. Introduzco una carga q en un lugar del espacio a una distancia dada de Q, y q se ve inmediatamente afectada por la acción del campo creado por Q. Si hago uso de la electrodinámica cuántica para explicar la interacción, tengo que lo que ocurre es el intercambio, entre Q y q, de un fotón, como bosón portador de la interacción electromagnética. Pero ese fotón es necesariamente un fotón virtual, ya que, entre otras cosas, ha de ser capaz de transportar la interacción de forma instantanea entre Q y q (la acción del campo es instantanea). Es evidente que ese fotón se mueve a mayor velocidad que la luz, pero también puede hacerlo si le viene en gana, al ser un fotón virtual y no real. Tan pronto como uno trata con partículas virtuales, las preguntas de qué atraviesan éstas y qué no, y qué velocidad tienen, etc., no me parece que tengan mucho sentido.

Distinto es si formulas la pregunta en el sentido de qué situaciones posibles hay o podría haber en las que algo pueda ser opaco a la gravitación, de forma que el campo o los posibles gravitones virtuales no puedan propagarse a través de ello. Pero esta es una pregunta general, que no tiene que ver con los gravitones virtuales en sí, sino que puede formularse bien de en el marco de la teoría clásica.

deeper_space escribió:Que por cierto, cuando hablas de "mecanismo" ¿te refieres a que realmente no existe como partícula? ¿a que simplemente es un "truco" para poder explicar un fenómeno de la Física Cuántica? Es que no hace mucho que en los aceleradores de partículas del CERN se tiene la sospecha de su existencia.

Cierto. Se habla a veces del “mecanismo de Higgs”, que involucra a un campo (de Higgs) con sus partículas.

deeper_space escribió:Creo que voy a tener que ir al psiquiatra :wink:

Bienvenido… :D

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Mensajepor deeper_space » 06 Oct 2005, 07:42

Muchísimas gracias, alshain. La Física cuántica no es mi fuerte (como ha quedado evidenciado) y me has resuelto perfectamente las dudas.

alshain escribió:
deeper_space escribió:Creo que voy a tener que ir al psiquiatra :wink:

Bienvenido… :D

Nos vemos en el pasillo 4, celda 27 ::wink:

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Mensajepor Almexia » 09 Oct 2005, 16:17

deeper_space escribió:Gracias Quark por la respuesta.

Entonces, si realmente existen los gravitones (las partículas subatómicas encargadas de transmitir la energía gravitacional) éstos deben de "atravesar" la Luna para poder transmitir dicha energía en dirección a la Tierra, ¿no?

O incluso de otra manera. Si el bosón de Higgs es el encargado de dotar a la materia de masa, para que esa masa sienta la energía gravitacional del Sol, entonces los bosones de Higgs deberán de "atravesar" la Luna para que dicha fuerza entre masas sea efectiva, ¿no?

Es que también he oido que los neutrinos también son capaces de atravesar la Tierra y de ahí que sean indectables para nosotros. Pero es que me es sumamente complicado imaginarme cómo una partícula puede atravesar la materia así, sin mas. ¿Tal vez porque alguna carezca de masa?

Bueno, vamos a ver si esto te sirve de algo:
El neutrino, es una partícula elemental y que pertenece a la misma familia que el electrón.
Es una partícula carente de carga eléctrica, y con respecto a su masa, o es nula, o bien es por lo menos diez mil veces menor que la del electrón.
Es una partícula que interactua muy poco con la materia, de ahí la dificultad en determinar sus características.
Lo siento, hasta aquí llego.
Chao.

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