El blog del burgués

12 octubre 2009

El experimento de Michelson-Morley

Filed under: Cosmología — elburgues @ 2:29 AM

Si a finales del siglo XIX se consideraba que la luz era de naturaleza ondulatoria ¿Qué era lo que vibraba?

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Al igual que las olas y el sonido son ondas que necesitan un medio para transportarse (agua y aire respectivamente), la luz también necesitaría un medio para transportarse, una hipotética sustancia en reposo muy ligera que ocuparía todo el espacio interestelar, como un fluido: “El éter”. El éter se trataba de un concepto aceptado a finales del siglo XIX y la luz se transmitía mediante vibraciones del éter. No era fácil entender el éter. El éter debía ser algo que permitiera propagar ondas de tan alta velocidad como las de la luz, a la vez que no podía ser muy viscoso ya que de lo contrario los planetas, debido al rozamiento, terminarían por pararse. Para el éter todos los cuerpos eran permeables, aparecería incluso dentro de un recipiente al que se le hubiese practicado el vacío. Si existiera el éter estacionario, sería un referente respecto del cual medir el movimiento de los cuerpos.

Si la Tierra gira en torno al sol a uno 30 Km/s y se mueve en el seno del éter en reposo, entonces debería existir “un viento del éter”. Sería como el viento que te da en la cara si montas en una moto, aunque se trate de un día en el que no sopla ni una ligera brisa. No es de extrañar que por aquella época se sospechara que los rayos de luz emitidos en la misma dirección que el viento éter, pero en sentido contrario, se propagaran más lentamente que aquellos rayos de luz que viajaran en la misma dirección y mismo sentido que el éter, parecido a un nadador que nada con más facilidad a favor de la corriente de un rio que contra corriente.

La hipótesis de que la luz se propaga con velocidades diferentes dependiendo de la dirección de propagación es lo que se pretendía demostrar en el experimento de Michelson-Morley. Michelson tuvo una genial idea para intentar medir estas diferencias: El tiempo de ida y regreso de un rayo de luz en dirección del movimiento de la Tierra, debe ser diferente que el del otro perpendicular: Analogía de Michelson-Morley (incluso se lo explicó a sus hijos).

El interferómetro lo que hacía era dividir un rayo de luz (A), enviando una mitad en la misma dirección del viento del éter, mientras la otra mitad se enviaba en la dirección perpendicular (C). Luego, mediante unos espejos (B), los dos haces de luz acababan en el mismo punto (D). Debido a la naturaleza de onda de la luz, cualquier diferencia en los tiempos de llegada mostraría una interferencia:

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Si la interferencia se producía, el éter existiría. El experimento se llevó a cabo por primera vez en 1887 y se repitió en muchas ocasiones, en diferentes años, condiciones y estaciones del año. Se tomaron muchas molestias para conseguir la precisión necesaria (Michelson decía que era divertido), pero ambos rayos siempre empleaban la misma cantidad de tiempo en sus viajes. Fue uno de los experimentos fallidos más famosos de la historia de la física. La hipótesis resultó ser falsa.

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2 comentarios »

  1. La ciencia ha avanzado en ocasiones con experimentos como este. Se pretende demostrar algo y, precisamente el resultado fallido del experimento termina por demostrar justo lo contrario, lo que tampoco deja de resultar interesante, por supuesto.

    Muy buen artículo, didáctico como siempre y esperado, sin duda. Quedo a la espera de la siguiente entrada. Tic-tac, tic-tac…

    Saludos.

    😉

    Comentario por Trotalomas — 13 octubre 2009 @ 2:20 PM | Responder

  2. ¡Feliz Navidad, señor burgués!

    Comentario por Trotalomas — 24 diciembre 2009 @ 2:02 AM | Responder


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