En LIGO, un haz de fotones viaja en dos direcciones perpendiculares y se anota el tiempo que tarda cada haz. La diferencia de tiempo no nula es una firma de GWs aquí. ¿Qué pasa si utilizo un haz de electrones que viaja a una velocidad (digamos, 0,8c) en lugar de fotones? ¿Seré capaz de detectar GWs? Creo que esto no funcionará ya que los electrones no viajan a lo largo de geodésicas nulas. Pero no estoy seguro.
Respuesta
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En LIGO, un haz de fotones viaja en dos direcciones perpendiculares y se anota el tiempo que tarda cada haz. La diferencia de tiempo no nula es una firma de GWs aquí.
No es correcto, ver esta descripción y este video a unos 27', del webcast. Es el patrón de interferencia, la diferencia de fase, lo que genera la señal.
Funcionamiento simplificado de un observatorio de ondas gravitacionales
Figura 1: Un divisor de haces (línea verde) divide la luz coherente (de la caja blanca) en dos haces que se reflejan en los espejos (oblongos cian); sólo se muestra un haz saliente y reflejado en cada brazo, y separado para mayor claridad. Los haces reflejados se recombinan y se detecta un patrón de interferencia (círculo morado).
Figura 2: Una onda gravitacional que pasa por el brazo izquierdo (amarillo) cambia su longitud y, por tanto, el patrón de interferencia.
El montaje de LIGO está hecho de tal manera que las fases en el detector de luz se cancelan (ver video a los 27'), no llega luz, a menos que las distancias relativas de los dos brazos cambien, entonces aparecerá un patrón de interferencia en el detector.
Los electrones no construyen una onda espacial del mismo modo que los fotones construyen una onda electromagnética, debido a que las cargas introducen fuerzas repulsivas y los campos magnéticos atractivas, la onda de probabilidad que describe un haz de electrones necesitaría una matriz de densidad, no un haz sinusoidal coherente con fases. Por lo tanto, este experimento no podría realizarse con electrones con cualquier velocidad.
