Cómo la teoría de la relatividad especial de Einstein fue resultado de un experimento fallido
Ciencia
Por: Luis Alberto Hara - 08/07/2024
Por: Luis Alberto Hara - 08/07/2024
Muchas veces los errores, accidentes e incluso fracasos, pueden ser la materia prima de grandes descubrimientos y transformaciones. Como escribió Samiel Becket, "inténtalo otra vez, falla otra vez, falla mejor".
Un experimento fallido a finales del siglo XIX condujo finalmente al primer gran avance científico de Albert Einstein: la teoría especial de la relatividad. En esa época, los científicos creían que la luz, como otras ondas, necesitaba un medio para viajar, al que llamaban éter luminífero. Para detectar este éter, Albert A. Michelson ideó un experimento que tenía como objetivo medir sus efectos sobre la luz mientras la Tierra se movía a través del espacio.
El experimento de Michelson consistía en dividir un rayo de luz en dos caminos perpendiculares, reflejarlos de vuelta y observar cualquier patrón de interferencia. Si el éter existiera, la luz que viajaba paralela al movimiento de la Tierra debería haber tardado más en completar su recorrido en comparación con la luz que viajaba perpendicularmente. Sin embargo, el experimento mostró consistentemente que no había diferencia en los tiempos de viaje de los dos rayos, llevando a un resultado nulo.
A pesar de refinar el experimento y aumentar su precisión, Michelson y su colaborador Edward W. Morley no pudieron detectar ninguna evidencia del éter. Este resultado nulo desconcertó a los científicos durante años, ya que contradecía las teorías predominantes.
En 1905, Albert Einstein ofreció una solución revolucionaria: propuso que la velocidad de la luz es constante en todos los marcos de referencia y que no se necesita un éter. Esta idea fue la piedra angular de su teoría especial de la relatividad, que revolucionó nuestra comprensión del espacio, el tiempo y el movimiento.
El experimento de Michelson-Morley ahora se considera uno de los resultados nulos más significativos en la historia de la ciencia, demostrando cómo un experimento fallido puede llevar a una gran revolución científica. Mostró que las mediciones precisas y de alta calidad y la disposición a cuestionar las creencias establecidas son cruciales para el progreso científico.
Además, el fracaso en detectar el éter impulsó a otros científicos a desarrollar nuevas teorías. George FitzGerald y Hendrik Lorentz propusieron que los objetos que se mueven cerca de la velocidad de la luz experimentan una contracción en la longitud en la dirección del movimiento, una idea que Einstein más tarde integraría en su teoría de la relatividad especial.
Hoy en día, la interferometría de Michelson se utiliza en los observatorios de ondas gravitacionales, como LIGO, para medir las ondas gravitacionales. Estos observatorios utilizan una configuración de interferómetro de Michelson extremadamente precisa para detectar las diminutas variaciones en la longitud de los brazos del interferómetro causadas por las ondas gravitacionales, demostrando así la importancia duradera de este tipo de experimentos en la física moderna.
