LA LUZ Y LA CAZA DEL ÉTER
Con motivo del Año de Einstein, comenzamos a publicar hoy una serie de láminas dedicadas a explicar la Teoría de la Relatividad. Empezaremos nuestro acercamiento a dicha revolucionaria teoría presentando el estado de la física al respecto de la luz bajo su consideración clásica como un asunto de la óptica y justo antes de que la teoría electromagnética hiciera acto de presencia. Desde siempre, la luz fue un fenómeno difícil de explicar completamente bajo una sola concepción. De este modo, se entendía por unos como una emisión de corpúsculos y por otros como una onda. Pero todas las teorías hicieron uso de un elemento misterioso: el éter.
por Lolita Brain
1665
1704 ROBERT HOOKE (1635-1703)
Publica la Micrographia, en la que expone la primera teoría seria de la luz con una interpretación ondulatoria.
SIR ISAAC NEWTON (1642-1727)
1690
CHRISTIAAN HUYGENS (1629-1695)
En su Traité de la lumière defiende la luz como una onda propagándose en algún medio desconocido: el éter.
1804
AULA
DE EL
Consigue explicar la aberración estelar haciendo uso de la teoría ondulatoria. Defiende un éter con el que el movimiento de la Tierra no interfiere. El cambio de velocidad de la luz en distintos medios lo explica por diferentes densidades del éter en esos espacios.
MUNDO
1728
1808
AUGUSTIN JEAN FRESNEL (1788-1827) DOMINIQUE F. J. ARAGO (1786-1853)
Fiel a la poderosa teoría corpuscular, debido al peso de la escuela newtoniana, plantea cómo debería comportarse la aberración estelar. Pero sus experiencias contradicen la teoría.
Defensor de la teoría ondulatoria, explicó los experimentos de Arago introduciendo el llamado coeficiente de arrastre de Fresnel. Este factor mide la cantidad de éter que un cuerpo en movimiento arrastra dentro de él. Aunque fue un recurso extraño, fue validado por Fizeau en 1851.
EL EXPERIMENTO DE MICHELSON-MORLEY
M ALBERT A. MICHELSON (1852-1931)
L
JAMES BRADLEY (1693-1762)
Descubre la aberración estelar, un fenómeno que apoya la teoría corpuscular de la luz. Consiste en un cambio en la trayectoria de la luz debido al movimiento de la Tierra.
1818 THOMAS YOUNG (1773-1829)
8
Publica la Óptica, en la que defiende una teoría corpuscular de la luz. Ésta se compone de paquetes emitidos por los objetos. El éter es necesario no para propagar las ondas sino para interactuar con los corpúsculos y así explicar los anillos de Newton.
EDWARD W. MORLEY (1838-1923)
ichelson, el primer Premio Nobel estadounidense, pasó buena parte de su carrera estudiando la velocidad de la luz y las interferencias. Inventó varios instrumentos -los interferómetros- capaces de analizar las interferencias causadas por la superposición de varias ondas. En 1887, en colaboración con el químico Morley, un amante de la precisión, diseñó un famosísimo experimento en un interferómetro para detectar el movimiento de la Tierra a través del éter. Realizaron la prueba durante varias épocas del año y a distintas horas, obteniendo siempre la misma respuesta: la velocidad de la luz siempre es la misma, independientemente de la dirección respecto de la de la Tierra.
a fotografía muestra el interferómetro que utilizaron Michelson y Morley para su experimento. Se soportaba sobre una pesada estructura de piedra que evitaba su movimiento. Sobre ella los distintos aparatos de observación se movían con extrema suavidad. La precisión de Michelson al diseñarlo fue completa. Por ello sus conclusiones no dejaban lugar a dudas.
EL ÉTER
L
a existencia del éter, sus propiedades y el comportamiento de los cuepos en movimiento a través suyo fue tema de amplia discusión durante siglos. Los distintos éteres que se consideraron eran inmateriales, ocupaban todo el espacio y a través suyo se movían los astros y también la luz. Se puede interpretar como la representación del espacio absoluto de Newton respecto del que podrían medirse movimientos absolutos. Para los ondulatorios era el medio por el cual se trasladaban las ondas de luz, de modo similar a como lo hace el sonido a través de un medio material. Para los defensores de la teoría corpuscular era el espacio con el que interactuaban las partículas de luz. Pero nadie podía detectarlo. El experimento de Michelson y Morley se basaba en que si el éter era inmóvil, tal y como se pensaba, rayos de luz emitidos en direcciones distintas respecto del movimiento de la Tierra, deberían dar valores de su velocidad diferentes. Si así era, el éter existiría y se habría zanjado una larga polémica. No fue así. Comprender lo sucedido trajo más y nuevos problemas a la física. Einstein acabaría definitivamente con ellos. www.lolitabrain.com