Interferometria

La interferometria és la tècnica de combinar dues o més ones, de les quals es diu que interfereixen l'una amb l'altra. En termes d'equacions d'ona el patró d'interferència és un estat que depèn de l'amplitud i fase de totes les ones que contribueixen. Encara que el fenomen d'ona d'interferència és molt general, les aplicacions de la interferometria es poden utilitzar en una gran varietat de camps, incloent-hi astronomia, fibres òptiques, òptica, metrologia, estudis de mecànica quàntica com interferometria de neutrons i interferometria de neutrins i interferometria de teoria de cordes.^[1][2]

Aquesta tècnica s'utilitza especialment en radioastronomia, essent més difícil la seva implementació en longituds d'ona més curta (visible). La principal raó és la precisió mecànica més gran que es requereix en utilitzar longituds d'ona més curta. En l'actualitat hi ha projectes ambiciosos d'interferòmetres òptics de gran escala combinant els feixos de llum de grans telescopis terrestres, com l'interferòmetre Keck a Hawaii i el Very Large Telescope Interferometer VLTI a Xile, mentre que entre els observatoris radioastronòmics es troben el Very Large Array (VLA) a EUA i l'Atacama Large Millimiter/submilliter Array (ALMA) a Xile.

En tots els casos el principi físic utilitzat és que dues ones de llum que coincideixen en fase s'amplifiquen mentre que dues ones en oposició de fase es cancel·len, i també hi ha qualsevol combinació intermèdia. Això permet mitjançant mesurament del grau de cancel·lació o amplificació de dos feixos làser, fer mesuraments de superfícies menors a la longitud d'ona. La interferometria no només es fa servir en astronomia; existeixen usos més comuns com el mesurament de curvatura de lents i miralls, així com la identificació de defectes tant en la superfície com en la composició. Per a aquestes aplicacions es poden utilitzar diferents tipus d'interferòmetres, com ara l'interferòmetre Twyman-Green i l'interferòmetre de Fizeau, entre molts d'altres.

Un dels primers usos de la interferometria va ser en el famós experiment de Michelson i Morley (1887), que va demostrar la inexistència de l'èter, proporcionant les primeres evidències experimentals en les quals més tard s'asseuria la relativitat especial. En l'actualitat, interferòmetres similars al de Michelson es construeixen en grans instal·lacions (vegeu LIGO o VIRGO) en un intent de detectar ones gravitatòries, una conseqüència de la teoria de la relativitat general. L'11 de febrer del 2016, investigadors del LIGO van confirmar la detecció d'ones gravitacionals, observades per primera vegada el setembre del 2015.