Dado
que estamos estudiando en clase el tema de Relatividad, y ésta resulta un tanto
"irreal" debido a que no podemos apreciar sus efectos en la vida
cotidiana, he estado buscando información sobre pruebas o experimentos que la
justifiquen.
De esta forma me he topado con el que quizás sea uno de
experimentos más famosos e importantes en la historia de la física: el
experimento de Michelson-Morley. He encontrado un artículo bastante bueno, en
el que explica de manera muy sencilla y clara este experimento que marcó un
antes y un después.
A continuación os lo muestro. El link del que lo he copiado
es: http://universocuantico.wordpress.com/2009/06/14/experimento-de-michelson-morley/
Antecedentes
A finales del
siglo XIX se conocía que la luz era una onda electromagnética, que se propagaba
a velocidad c (unos 300.000 km/s).
Esto, sin
embargo, tenía un matiz que traía de cabeza a todo el mundo: hasta ese momento
todas las ondas conocidas necesitaban un medio por el que
propagarse: las olas de un estanque necesitaban el agua, las ondas sísmicas
necesitaban la tierra, y el sonido (que ya se conocía que era otra onda)
necesitaba el aire para propagarse.
Ahora, si
suponemos que entre las estrellas que vemos y nosotros (el espacio vamos) no
hay nada, esto entra en contradicción directa con que veamos la luz
que nos llega de dichas estrellas.
Por lo que había que pensar en otra alternativa: en el espacio debería existir algo, un medio, que permite que se propage la luz: al cual se denominó éter, del cual no sabíamos en un principio absolutamente nada, ni de qué estaba “formado’’.
Por lo que había que pensar en otra alternativa: en el espacio debería existir algo, un medio, que permite que se propage la luz: al cual se denominó éter, del cual no sabíamos en un principio absolutamente nada, ni de qué estaba “formado’’.
Ahora, si
existiese de verdad dicho éter, deberíamos ser capaces de observarle de alguna
forma, y esto fue lo que propusieron Michelson y Morley, un experimento para
medir dicho éter.
Bases del Experimento
No se sabía si
este éter estaría en reposo o la velocidad que tendría, pero dado que la Tierra
gira en torno al Sol (en un año da una vuelta), la velocidad del éter respecto
al de la Tierra cambiará a lo largo del año, y esto produciría ligeros cambios
en la imagen que nos da la luz.
(Esquema del interferómetro)
Para ello, se
utilizó un interferómetro de
Michelson, el cual divide la luz que emite un foco luminoso (un
láser por ejemplo) en dos haces, los cuales rebotan en dos espejos y se vuelven
a juntar. Dado que la luz es una onda, siempre que tengamos una fuente que solo
emite una longitud de onda (es decir, un color muy definido), al volver a
juntarse, los dos haces interferirán produciendo máximos y mínimos de
intensidad.
Para ello, se
utilizó un interferómetro de
Michelson, el cual divide la luz que emite un foco luminoso (un
láser por ejemplo) en dos haces, los cuales rebotan en dos espejos y se vuelven
a juntar. Dado que la luz es una onda, siempre que tengamos una fuente que solo
emite una longitud de onda (es decir, un color muy definido), al volver a
juntarse, los dos haces interferirán produciendo máximos y mínimos de
intensidad.
Que se forme
uno u otro depende de la diferencia de caminos que hayan recorrido los dos
haces, lo que normalmente se hace variando ligeramente la posición de uno de
los espejos (las variaciones de la posición deberán de ser similares a la
longitud de onda de la luz, lo cual lleva a que serán de unos cientos de
nanómetros: una diez milésima de milímetro).
Sin embargo, también se puede lograr el mismo efecto si estas distancias permanecen fijas pero la velocidad del medio por el que viaja la luz varía en uno de los brazos.
Sin embargo, también se puede lograr el mismo efecto si estas distancias permanecen fijas pero la velocidad del medio por el que viaja la luz varía en uno de los brazos.
Así que
variando la orientación de los brazos se debería observar un cambio en el
patrón obtenido.
Resultados
Finalmente, y
usando un instrumento que tenía unos brazos de 11 metros de largo (imaginaos
las dimensiones del aparatito) y colocado sobre una “piscina” de mercurio para
minimizar los movimientos del aparato, ambos físicos realizaron medidas de lo
que ocurría.
Los resultados obtenidos en todas
ellas fueron nulos: en
ningún momento hubo ningún dato que apuntase a que la velocidad de la luz
hubiera variado, o lo que es lo mismo, que el éter no tenía ninguna velocidad
apreciable.
Sin embargo,
esto mismo fue lo que condujo a que fuera uno de los más importantes
experimentos, ya que con estos resultados se comenzó a pensar que dicho éter
podría no existir, y se planteó que la luz podría viajar en el vacío, sin
ningún medio de por medio, lo cual derivó finalmente en la Teoría de la
Relatividad Especial de Einstein, donde ya se impuso la no existencia de dicho
éter.
Por último, también recomendaría echarle un vistazo al capítulo de la colección del Universo Mecánico que habla sobre este experimento. Eso sí, es un poco largo (unos 27 minutos aprox.)
Ovidio Colmenero Díaz
2ºBachillerato A
IES CID CAMPEADOR
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