El efecto Shapiro, llamado así en honor del físico Irwin Shapiro (no confundir con el físico Stuart Louis Shapiro), es un efecto resultante de la relatividad general según el cual el tiempo de llegada de una señal que se propaga en el espacio se ve afectado por la presencia de materia en su cercanía. Este efecto es la doble combinación del hecho de que la señal observada ya no se propaga en línea recta —y por lo tanto recorre un camino más largo de lo que sería en ausencia de masa en su proximidad— y de que el transcurso del tiempo se ve afectado por la presencia de masa.
Recreación artística del efecto de la gravedad del Sol en la señales procedentes de la sonda Cassini.
El efecto Shapiro es un efecto elemental de la relatividad general, pero al contrario que otros efectos de este tipo —refracción de la luz, precesión del periastro, corrimiento al rojo gravitacional— no se predijo en el momento del descubrimiento de la relatividad general, alrededor de 1915, sino cerca de cincuenta años más tarde, por Irwin Shapiro en 1964.[1]
El efecto Shapiro —dilatación gravitacional de desfases temporales— consiste en un retraso en los tiempos de llegada de los fotones que pasan cerca del Sol. Por tanto, no solo la trayectoria de la luz es desviada por el campo gravitatorio solar, sino que los fotones también son frenados.
Este efecto, nada despreciable, fue calculado y observado por primera vez por Shapiro en 1964. Su experiencia consistió en medir el tiempo de ida y vuelta de la Tierra a Mercurio de fotones de radio emitidos en nuestro planeta cuando su recorrido era próximo a la superficie solar. El menor o mayor tiempo para atravesar dicho campo está relacionado con las distancias relativas de la Tierra y Mercurio respecto al Sol.
Medición en el sistema solar
El efecto Shapiro se puede medir en el sistema solar, especialmente mediante el estudio de los tiempos de llegada de las señales emitidas por una sonda posada en otro planeta. La primera constatación precisa de la medida del efecto Shapiro fue hecha por las sondas Viking que aterrizaron en Marte.[2] Anteriormente, el efecto Shapiro se había detectado mediante el estudio del eco radar emitido desde la Tierra y reflejado en otro planeta[3] Este primer método era relativamente impreciso porque el eco recibido era extremadamente débil (10-21W para una señal emitida de 300 kW) y por el hecho de que la superficie del planeta sobre el que se reflejaba la señal era relativamente grande. A la inversa, las señales emitidas desde una sonda en un planeta eran mucho más precisas, pero con un coste considerablemente mayor, ya que requerían el envío de dicha nave espacial a un planeta.[4]
Medición en púlsares binarios
También se puede detectar en un púlsar binario, donde la emisión pulsátil extremadamente regular del púlsar es modulada por el efecto Shapiro como consecuencia del desplazamiento del púlsar alrededor de su compañera. En este caso, al ser el efecto directamente proporcional a la masa de la compañera del púlsar, permite determinar la masa de este bajo determinadas condiciones. Este efecto relativista, que permite determinar la masa de una o de ambas estrellas componentes conociendo los detalles de la órbita de un sistema binario, forma parte de los parámetros post keplerianos. El efecto Shapiro en un púlsar binario fue detectado por primera vez en PSR B1913+16, en 1984,[5] y unos años más tarde en PSR B1534+12 de manera mucho más convincente.
Notas y referencias
(en) Irwin Shapiro, «Fourth Test of General Relativity», Physical Review Letters, 13, 789-791 (1964).
(en) R. D. Reasenberg et al., «Viking relativity experiment - Verification of signal retardation by solar gravity», Astrophysical Journal Letters, 234, L219-L221 (1979).
(en) Irwin Shapiro et al., «Fourth Test of General Relativity: Preliminary Results», Physical Review Letters, 20, 1265-1269 (1971).
Por supuesto, no se ha hecho ningún experimento específicamente diseñado para el efecto Shapiro, sino que se han usado datos de telemetría de las sondas destinadas a la exploración planetaria.
(en) J. M. Weisberg & Joseph H. Taylor, «Observations of Post-Newtonian Timing Effects in the Binary Pulsar PSR 1913+16», Physical Review Letters, 52, 1348-1350 (1984).
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El efecto Shapiro llamado asi en honor del fisico Irwin Shapiro no confundir con el fisico Stuart Louis Shapiro es un efecto resultante de la relatividad general segun el cual el tiempo de llegada de una senal que se propaga en el espacio se ve afectado por la presencia de materia en su cercania Este efecto es la doble combinacion del hecho de que la senal observada ya no se propaga en linea recta y por lo tanto recorre un camino mas largo de lo que seria en ausencia de masa en su proximidad y de que el transcurso del tiempo se ve afectado por la presencia de masa Recreacion artistica del efecto de la gravedad del Sol en la senales procedentes de la sonda Cassini El efecto Shapiro es un efecto elemental de la relatividad general pero al contrario que otros efectos de este tipo refraccion de la luz precesion del periastro corrimiento al rojo gravitacional no se predijo en el momento del descubrimiento de la relatividad general alrededor de 1915 sino cerca de cincuenta anos mas tarde por Irwin Shapiro en 1964 1 El efecto Shapiro dilatacion gravitacional de desfases temporales consiste en un retraso en los tiempos de llegada de los fotones que pasan cerca del Sol Por tanto no solo la trayectoria de la luz es desviada por el campo gravitatorio solar sino que los fotones tambien son frenados Este efecto nada despreciable fue calculado y observado por primera vez por Shapiro en 1964 Su experiencia consistio en medir el tiempo de ida y vuelta de la Tierra a Mercurio de fotones de radio emitidos en nuestro planeta cuando su recorrido era proximo a la superficie solar El menor o mayor tiempo para atravesar dicho campo esta relacionado con las distancias relativas de la Tierra y Mercurio respecto al Sol Indice 1 Medicion en el sistema solar 2 Medicion en pulsares binarios 3 Notas y referencias 4 Vease tambien 5 Enlaces externosMedicion en el sistema solar EditarEl efecto Shapiro se puede medir en el sistema solar especialmente mediante el estudio de los tiempos de llegada de las senales emitidas por una sonda posada en otro planeta La primera constatacion precisa de la medida del efecto Shapiro fue hecha por las sondas Viking que aterrizaron en Marte 2 Anteriormente el efecto Shapiro se habia detectado mediante el estudio del eco radar emitido desde la Tierra y reflejado en otro planeta 3 Este primer metodo era relativamente impreciso porque el eco recibido era extremadamente debil 10 21 W para una senal emitida de 300 kW y por el hecho de que la superficie del planeta sobre el que se reflejaba la senal era relativamente grande A la inversa las senales emitidas desde una sonda en un planeta eran mucho mas precisas pero con un coste considerablemente mayor ya que requerian el envio de dicha nave espacial a un planeta 4 Medicion en pulsares binarios EditarTambien se puede detectar en un pulsar binario donde la emision pulsatil extremadamente regular del pulsar es modulada por el efecto Shapiro como consecuencia del desplazamiento del pulsar alrededor de su companera En este caso al ser el efecto directamente proporcional a la masa de la companera del pulsar permite determinar la masa de este bajo determinadas condiciones Este efecto relativista que permite determinar la masa de una o de ambas estrellas componentes conociendo los detalles de la orbita de un sistema binario forma parte de los parametros post keplerianos El efecto Shapiro en un pulsar binario fue detectado por primera vez en PSR B1913 16 en 1984 5 y unos anos mas tarde en PSR B1534 12 de manera mucho mas convincente Notas y referencias Editar en Irwin Shapiro Fourth Test of General Relativity Physical Review Letters 13 789 791 1964 en R D Reasenberg et al Viking relativity experiment Verification of signal retardation by solar gravity Astrophysical Journal Letters 234 L219 L221 1979 en Irwin Shapiro et al Fourth Test of General Relativity Preliminary Results Physical Review Letters 20 1265 1269 1971 Por supuesto no se ha hecho ningun experimento especificamente disenado para el efecto Shapiro sino que se han usado datos de telemetria de las sondas destinadas a la exploracion planetaria en J M Weisberg amp Joseph H Taylor Observations of Post Newtonian Timing Effects in the Binary Pulsar PSR 1913 16 Physical Review Letters 52 1348 1350 1984 Vease tambien EditarIrwin ShapiroEnlaces externos EditarViking relativity experiment Verification of signal retardation by solar gravity PDF en ingles Esta obra contiene una traduccion derivada de Effet Shapiro de la Wikipedia en frances publicada por sus editores bajo la Licencia de documentacion libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribucion CompartirIgual 3 0 Unported Datos Q1848968Obtenido de https es wikipedia org w index php title Efecto Shapiro amp oldid 117258902, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,
