Cuando éramos niños nos enseñaban a a calcular la distancia a la que caía un rayo, se contaban los segundos desde que se veía el resplandor y se oía el ruido, y se multiplicaba por 340, el resultado eran los metros de distancia.
Los profesores hacían notar la diferencia entre la velocidad de la luz (300.000 km/seg) y la del sonido (0.340 km/seg), el resplandor se veía casi en el mismo instante en que se producía. Las ondas sonoras requieren un medio material para propagarse: agua, aire, metal —en el vacío no se transmite el sonido—. En las malas películas de ciencia ficción cuando ocurre una explosión externa de algún artefacto se “oye” el ruido. En los primeros capítulos de Star Trek se corregió este defecto tan pronto algún estudiante señaló el error.
Hoy estamos familiarizados con las ondas electromagnéticas que llevan señales de radio, TV, celulares, y las de mayor frecuencia transmiten la luz visible, y al aumentar la frecuencia se encuentran los rayos X, la radiación cósmica. Estas ondas fueron descubiertas teóricamente por Maxwell a mediados del siglo XIX. Años después, Hertz construyó un resonador electromagnético y un receptor. Había nacido la comunicación inalámbrica.
Estas ondas no requieren medio material para propagarse, por lo que es posible enviar y recibir información de planetas, estrellas y galaxias; entre la tierra y el objeto celeste solo hay vacío. La luz es una de estas ondas, por lo cual su velocidad de propagación es 300.000 km/seg.
Las ondas sonoras comprimen y expanden ligeramente el medio en que propagan, la dirección de vibración es paralela a la dirección de propagación. El oído a través de la membrana del tímpano registra las compresiones y expansiones del aire. Las ondas electromagnéticas “vibran” en sentido perpendicular a la dirección de propagación. Las ondas electromagnéticas como las sonoras se transmiten en el vacío o en el aire, pero no son ni el vacío ni el aire.
Las ondas gravitacionales son diferentes; modifican el espacio en que se transmiten y son componentes de este. Newton no podía responder a la siguiente pregunta: “¿Cómo sabe la tierra que el sol la atrae con la fuerza de gravedad y la hace girar en una órbita ?”. Con algo de sentido del humor Newton decía que tal vez unos espíritus alados le transmitían a los cuerpos celestes la fuerza gravitacional. Einstein modifica el concepto de espacio-tiempo absoluto de Newton. Las masas en el espacio curvan el espacio y modifican el tiempo. Cerca de grandes masas el tiempo transcurre más lentamente, como lo haría en un vehículo a altísima velocidad. El espacio deja de ser el euclidiano, las líneas de menor distancia no son rectas, la luz se desvía al pasar cerca de una estrella. Los cuerpos celestes no están en reposo, la deformación del espacio los hace moverse a puntos de mínima energía; las trayectorias que siguen, denominadas geodésicas, casi coinciden con las elipses de Newton cuando las masas no son gigantescas. En presencia de masas enormes la deformación del espacio y el tiempo hace que las trayectorias se alejen de las cónicas que Kepler y Newton habían calculado.
La deformación del espacio-tiempo se transmite a la velocidad de la luz. Se postula que unas partículas elementales, los gravitones, son las encargadas de llevar la información. Estas ondas de gravitones gravitacionales son parte del espacio: no solo lo modifican, lo constituyen.