Éter (física)
El éter lumínico es una sustancia que en su día se creía que llenaba el Universo y que explicaba cómo podía producirse la transmisión de las ondas de luz. La gente creía que la luz era un tipo de onda. Las ondas viajan sobre la superficie del agua en un estanque, a través del aire en una habitación, etc. Todas las ondas que la gente había estudiado antes habían viajado a través de un medio Las ondas de sonido viajaban más rápido a través del acero que del aire. Así que la gente imaginó que la luz también debía viajar a través de un medio similar. Como la luz viaja más rápido que cualquier otra cosa, la luz debería viajar a través de algo más rígido (como el acero) más rápido que cualquier otra cosa. Pero, al mismo tiempo, esta sustancia debería ser totalmente elástica para no ralentizar los movimientos de los planetas y hacer que acaben cayendo en sus soles. Los que vinieron antes de Albert Einstein creían que esta sustancia existía, y la llamaron el "éter luminoso".
Si un observador viajara en un barco que se moviera a través de una corriente oceánica, podría observar cambios en la velocidad a la que parecían viajar las olas en función de la relación del observador con la corriente.
Los físicos realizaron experimentos para intentar aclarar esta cuestión. El experimento de Michelson-Morley demostró que no existía un medio a través del cual viajara la luz. Demostró que no existe un éter lumínico.
La forma más fácil de ver la idea general es imaginar una nave espacial muy rápida que se mueve a la mitad de la velocidad de la luz de una estrella a otra. La nave espacial tiene dos medidores de la velocidad de la luz, uno apuntando hacia atrás y otro hacia adelante. Dado que la nave espacial se aleja de los fotones emitidos por la estrella amarilla, y corre hacia los fotones emitidos por la estrella azul, nuestra experiencia ordinaria nos lleva a esperar que mediríamos la velocidad de los fotones amarillos como 150.000 kilómetros por segundo, y la velocidad de los fotones azules como 450.000 kilómetros por segundo. Sin embargo, ambos fotones se miden a 300.000 km/seg. Por tanto, este resultado indica que las velocidades no cambian en relación con el movimiento de la nave espacial.
Investigaciones recientes
Un estudio reciente es mucho más preciso que el de Michelson y Morley, pero sigue demostrando que la velocidad de la luz es constante independientemente de la dirección en que uno se mueva.
La nave espacial roja se mueve desde la estrella amarilla hacia la estrella azul. El recuadro inferior muestra los medidores de velocidad de la luz de ambas estrellas.
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es el éter luminífero?
R: El éter luminífero es una sustancia que antaño se creía que llenaba el Universo y explicaba cómo podía producirse la transmisión de las ondas de luz. La gente creía que la luz era un tipo de onda y que debía viajar a través de algún tipo de medio para que su velocidad fuera coherente.
P: ¿Qué creía la gente sobre esta sustancia?
R: La gente creía que esta sustancia debía tener una viscosidad muy baja para que no ralentizara los movimientos de los planetas y provocara que acabaran cayendo en sus soles. También pensaban que podría servir para explicar por qué la luz viaja a velocidades tan altas.
P: ¿Cómo intentaron los físicos aclarar esta cuestión?
R: Los físicos llevaron a cabo experimentos, como el Experimento Michelson-Morley, para intentar determinar si realmente existía o no un medio invisible a través del cual viajaba la luz.
P: ¿Qué demostró el Experimento de Michelson-Morley?
R: El Experimento de Michelson-Morley demostró que no existía un medio a través del cual viajara la luz, lo que indica que no existe un éter luminífero.
P: ¿Cómo podemos imaginar lo que ocurre cuando un observador viaja en un barco que se desplaza a través de una corriente marina?
R: Si un observador viajara en un barco moviéndose a través de una corriente oceánica, podría observar cambios en la velocidad a la que parecían viajar las ondas en función de su relación con la corriente.
P: ¿Qué nos dice sobre las velocidades relativas imaginar una nave espacial viajando de una estrella a otra?
R: Imaginar una nave espacial muy rápida viajando a la mitad de la velocidad de la luz de una estrella a otra nos muestra que ambos fotones se miden a 300.000 km/seg independientemente del movimiento o la dirección, lo que indica que las velocidades no cambian en relación con el movimiento de la nave espacial.
