Tema: El experimento de Airy

Puedo comentarle que siguiendo los siguientes datos puede usted leer una completa explicación del mencionado experimento, y del llevado a cabo y directamente relacionado con él, por Michelson y Morley.

Google Libros

Proceda a esta búsqueda y una vez que se abra la ventana, en el recuadro de la izquierda escriba: Relatividad Especial. Se encontrará con una muestra en formato pdf. para descargar del siguiente manual:

Relatividad Especial Vol. 1 FRENCH A.P. Editorial REVERTE.

A continuación mire el índice del volumen en cuestión y ahí se encontrará con la explicación completa de tales experimentos y sus resultados.

Saludos en Xto.

Puedo comentarle que siguiendo los siguientes datos puede usted leer una completa explicación del mencionado experimento, y del llevado a cabo y directamente relacionado con él, por Michelson y Morley.

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Relatividad Especial Vol. 1 FRENCH A.P. Editorial REVERTE.

A continuación mire el índice del volumen en cuestión y ahí se encontrará con la explicación completa de tales experimentos y sus resultados.

Saludos en Xto.

Gracias Valmadian. Ya lo conocía.

El experimento de Airy aparece mencionado en las páginas 49, 50 y 51. French trata de salir al paso del experimento haciendo alusión a la famosa fórmula matemática del llamado coeficiente de Fresnel (1-1/n²) formulada en 1818 para intentar dar cuenta de los mismos resultados que obtuvo Arago, en los que tampoco se producía ninguna desviación adicional de la luz estelar al hacerla pasar por un telescopio al que se había adjuntado un trozo o cilindro de cristal.

Este coeficiente lo puso Fresnel al arrojar la hipótesis (repito hipótesis) de que la causa de que no se produjera esa desviación adicional era que el éter circundante al medio refringente utilizado en el telescopio era arrastrado como consecuencia de la supuesta velocidad de traslación de la Tierra, de tal manera que quedaba compensada la posible desviación adicional sin que ésta pudiera ser observada en el telescopio.

French (de manera bastante ingenua, dicho sea de paso) lo expresa así: "Puede parecer verdaderamente curioso [sí bastante curioso] el que la naturaleza (?) dé un coeficiente de arrastre con un valor tal (??) que el experimento de Airy, al igual que otros experimentos semejantes a él, proporcionen exactamente [¡Vaya! ¡Qué casualidad! ¡Esto sí que es ajuste fino y lo demás son tonterías!] el mismo resultado que si la Tierra permaneciese en reposo con relación al éter" (pág. 51).

El coeficiente de Fresnel entra dentro de la misma categoría que el coeficiente de Lorentz, a saber, no es más que un artilugio matemático puesto ad hoc para intentar compensar la absoluta falta de concordancia entre el resultado esperado en el experimento y el resultado realmente obtenido en el experimento. Y todo para no querer aceptar la otra hipótesis alternativa de la Tierra estática como explicación del resultado obtenido, sin necesidad de tener que acudir a factores matemáticos completamente superfluos e innecesarios que se utilizan como parche para tratar de "salvar" la situación de encontrarse con un resultado completamente distinto al esperado para la hipótesis de una Tierra en movimiento de traslación.

Aparte de las explicaciones ofrecidas por usted -de las que ignoro cuales son obtenidas del libro y cuales aportaciones suyas (no es por nada, pero no hay forma de diferenciarlas y para eso ya sabe que soy muy exigente)-, lo real es que el experimento de Airy, el de Fizau, y los de Michelson y Morley, lo único que en realidad demostraron fue su desconocimiento de la naturaleza real de la luz.

Pero a diferencia de otros muchos, yo siempre me pongo en el lugar de los protagonistas de los acontecimientos. Y es que por aquellos años había un enorme desconocimiento del espectro electromagnético de la luz que va desde el infrarrojo al ultravioleta. Por aquel entonces había dos posiciones respecto a la condición de la luz: o era una onda, o estaba formada por corpúsculos. Es decir, que eran mutuamente excluyentes (en las mentes de los investigadores, claro), y para nada se hubiese admitido que su naturaleza es precisamente doble: "corpuscular que se transmite mediante ondas e independiente de su fuente".

Y el problema además estaba agravado por otras circunstancias. Así, tal como he dicho antes, la luz presenta diferentes longitudes de onda: desde 1 mm a los 750 nanómetros (nm) en el rojo ((longitudes de onda larga), hasta los 0'01 nm en el extremo del violeta (longitudes de onda corta). Y nada de todo ello fue tenido en cuenta.

Por otro lado y en todo momento, tales experimentos se realizaron en torno a la idea del movimiento de la Tierra respecto del éter circundante, y la cuestión decisiva es que el éter, ese fluido "misterioso", al que se le atribuyeron durante siglos toda clase de propiedades y características de las que ninguna fue ni observada, ni demostrada, es decir, todas imaginarias, resulta que no existe. Pero aun incluso con una supuesta e hipotética existencia -insisto en que es tan fantasioso como la olla del mago de Oz-, no sería necesario para la propagación de la luz. Algo demostrado en laboratorio en condiciones de vacío. Tampoco se explicó nunca cómo interactuarían el mencionado éter y la atmósfera terrestre, dos fluidos diferentes, y eso que la física de mezclas y soluciones hoy se imparte en Primaria. Y es que si el éter era respirable y al parecer debía serlo pues constantemente mezclaban sus presuntas características con las del aire atmosférico, hubiese sido algo fantástico que pudiéramos respirar sin escafandra alguna en el espacio o en la mismísima Luna. También hay que preguntarse acerca de cómo influiría en las atmósferas de los otros planetas y hasta en sus revoluciones. Y fíjese la idea que tenían que hasta en la página 62 del Vol. 1 de la obra de French se afirma: el "viento de éter" soplando sobre el aparato...

Y, por otro lado, también me preocupan especialmente los instrumentos utilizados en tales experimentos. En realidad tampoco me interesan mucho ni las aberturas de los objetivos, ni las focales (ya sean la distancia o la razón), sino sus frentes de onda, un aspecto un tanto decisivo a la hora de determinar incluso hasta la validez de los resultados, por cuanto éstos tuvieron que haber variado "si o si", en una igualdad real de condiciones, y no modificándolas, ya que se usaron comparativamente dos fluidos distintos, en cada uno de los cuales la refracción de la luz a causa de la atmósfera era algo absolutamente inevitable, pero que en el caso del tubo relleno de agua, dicha refracción fue doble.

Dicho en otros términos. No es que de tales experimentos se esperase a la luz de los conocimientos actuales otra cosa que los lógicos fracasos, es que de todos modos era imposible que demostrasen otra cosa que lo que dije al comienzo: el desconocimiento de la naturaleza de la luz y nada más. Nunca jamás han sido concluyentes de nada.

Aparte de las explicaciones ofrecidas por usted -de las que ignoro cuales son obtenidas del libro y cuales aportaciones suyas (no es por nada, pero no hay forma de diferenciarlas y para eso ya sabe que soy muy exigente)-,

La parte que cito del libro de French es la que puse entre comillas. La pongo aquí en rojo y en cursiva:

Puede parecer verdaderamente curioso el que la naturaleza dé un coeficiente de arrastre con un valor tal que el experimento de Airy, al igual que otros experimentos semejantes a él, proporcionen exactamente el mismo resultado que si la Tierra permaneciese en reposo con relación al éter.(pág. 51).

Todo lo demás es explicación mía (quiero decir que está redactado por mí).

lo real es que el experimento de Airy, el de Fizau, y los de Michelson y Morley, lo único que en realidad demostraron fue su desconocimiento de la naturaleza real de la luz.

No. El experimento de Fizeau trataba de demostrar que la luz se vé afectada en su movimiento cuando se traslada dentro de un medio que a su vez está en movimiento (lo demostró en su famoso experimento de 1851).

Por el contrario, lo que trataban de detectar los experimentos de Airy y Michelson-Morley era el supuesto movimiento de la Tierra. Ambos no lo detectaron, y por eso lo consideraron experimentos "nulos" (porque no arrojaban el resultado que teóricamente esperaban para la hipótesis de una Tierra desplazándose con movimiento de traslación a 30 Km/s). Estos experimentos no tienen absolutamente nada que ver con la determinación de la naturaleza (ondulatoria o corpuscular) de la luz.

Pero a diferencia de otros muchos, yo siempre me pongo en el lugar de los protagonistas de los acontecimientos. Y es que por aquellos años había un enorme desconocimiento del espectro electromagnético de la luz que va desde el infrarrojo al ultravioleta. Por aquel entonces había dos posiciones respecto a la condición de la luz: o era una onda, o estaba formada por corpúsculos. Es decir, que eran mutuamente excluyentes (en las mentes de los investigadores, claro), y para nada se hubiese admitido que su naturaleza es precisamente doble: "corpuscular que se transmite mediante ondas e independiente de su fuente".

Y el problema además estaba agravado por otras circunstancias. Así, tal como he dicho antes, la luz presenta diferentes longitudes de onda: desde 1 mm a los 750 nanómetros (nm) en el rojo ((longitudes de onda larga), hasta los 0'01 nm en el extremo del violeta (longitudes de onda corta). Y nada de todo ello fue tenido en cuenta.

Todo esto tiene que ver con el tema de la naturaleza de la luz, ajeno al presente hilo. Por tanto me abstengo de hablar sobre este interesantísimo tema para así no desviarnos del tema.

Por otro lado y en todo momento, tales experimentos se realizaron en torno a la idea del movimiento de la Tierra respecto del éter circundante, y la cuestión decisiva es que el éter, ese fluido "misterioso", al que se le atribuyeron durante siglos toda clase de propiedades y características de las que ninguna fue ni observada, ni demostrada, es decir, todas imaginarias, resulta que no existe

El hecho de que el experimento de Airy se realizara utilizando la idea del éter no lo invalida en absoluto porque el éter simplemente era utilizado en ese experimento como sistema de referencia estático en relación al cual se realizaban las mediciones para detectar el supuesto movimiento de traslación de la Tierra.

En cuanto a que el éter no existe, podemos prescindir del nombre o la etiqueta si se quiere pero lo cierto es que se han realizado numerosos experimentos de interferometría (Gale, Sagnac, Miller, etc...) en los que se ha detectado "algo" que interactuaba con la luz influyendo en su velocidad y dirección. Que a ese "algo" existente en el vacío que produce efectos en la luz se le llame éter o con otro nombre es indiferente. Lo cierto es que los científicos, antes estas pruebas experimentales se vieron en la necesidad de resucitar esta misma sustancia, a la cual la han etiquetado con otros nombres en mecánica cuántica (energía del punto cero, energía oscura, energía del vacío, etc...). Incluso Einstein, que con su hipótesis de la Relatividad Especial había dejado a un lado el éter, tuvo que recular y reincorporarlo en su Teoría de la Relatividad General bajo el disfraz de "espacio curvado". En conclusión, independientemente de la etiqueta que se le quiera dar, lo cierto es que está comprobada esa interactuación o influencia del "espacio vacío" con la luz.

Pero aun incluso con una supuesta e hipotética existencia -insisto en que es tan fantasioso como la olla del mago de Oz-, no sería necesario para la propagación de la luz. Algo demostrado en laboratorio en condiciones de vacío

Sí. En condiciones de vacío de aire. Pero una vez vaciado de aire, e incluso reduciendo la temperatura a cero absoluto (-273 ºK), los científicos han visto que sigue habiendo "algo" que permea, de manera continua, todo ese espacio.

Tampoco se explicó nunca cómo interactuarían el mencionado éter y la atmósfera terrestre, dos fluidos diferentes, y eso que la física de mezclas y soluciones hoy se imparte en Primaria

Bueno. En el experimento de Michelson Morley se razonaba que, como consecuencia del supuesto movimiento terrestre, podría producirse cierto desplazamiento del éter circundante que provocaría un comportamiento distinto para los dos rayos de luz emitidos en el interferómetro. Como Fizeau ya había demostrado la influencia producida en la luz por un medio acuoso en movimiento, los científicos razonaban que podría esperarse también un desplazamiento de la luz en el interferómetro del laboratorio como consecuencia del supuesto desplazamiento que se produciría en el fluido éter como consecuencia del supuesto movimiento terrestre. Ésa era, en líneas generales, la lógica que se seguía.

Y es que si el éter era respirable y al parecer debía serlo pues constantemente mezclaban sus presuntas características con las del aire atmosférico, hubiese sido algo fantástico que pudiéramos respirar sin escafandra alguna en el espacio o en la mismísima Luna

La idea que se tenía del éter era de una sustancia firme y muy densa, pero a la vez tan elástica que pudiera penetrar por todos los intersticios de cualquier otro medio (sólido, líquido o gaseoso).

También hay que preguntarse acerca de cómo influiría en las atmósferas de los otros planetas y hasta en sus revoluciones

Bueno. Ésta es precisamente la hipótesis de Le Sage como alternativa a la explicación de la acción a distancia newtoniana como causa de la gravedad, utilizando, por supuesto, las mismas fórmulas matemáticas o mecánicas.

Y fíjese la idea que tenían que hasta en la página 62 del Vol. 1 de la obra de French se afirma: el "viento de éter" soplando sobre el aparato...

Ya expliqué en un apartado anterior, con referencia al experimento de Michelson-Morley, el razonamiento y la lógica de la que partían estos científicos a la hora de hacer su experimento y detectar el supuesto movimiento de la Tierra por la influencia de ese supuesto "viento de éter" sobre los dos rayos emitidos en el interferómetro.

Y, por otro lado, también me preocupan especialmente los instrumentos utilizados en tales experimentos. En realidad tampoco me interesan mucho ni las aberturas de los objetivos, ni las focales (ya sean la distancia o la razón), sino sus frentes de onda, un aspecto un tanto decisivo a la hora de determinar incluso hasta la validez de los resultados, por cuanto éstos tuvieron que haber variado "si o si", en una igualdad real de condiciones, y no modificándolas, ya que se usaron comparativamente dos fluidos distintos, en cada uno de los cuales la refracción de la luz a causa de la atmósfera era algo absolutamente inevitable, pero que en el caso del tubo relleno de agua, dicha refracción fue doble

A la hora de realizar el experimento de Airy se tuvieron en cuenta (como no podía ser menos a la hora de realizar seriamente un experimento científico) todos estos factores externos, así como también se tuvieron en cuenta a la hora de incoroporarlos a los sorprendentes resultados obtenidos, en los que no había desviación adicional del ángulo de la luz estelar (en contra de lo que teóricamente se esperaba).

Dicho en otros términos. No es que de tales experimentos se esperase a la luz de los conocimientos actuales otra cosa que los lógicos fracasos, es que de todos modos era imposible que demostrasen otra cosa que lo que dije al comienzo: el desconocimiento de la naturaleza de la luz y nada más. Nunca jamás han sido concluyentes de nada.

Efectivamente. El experimento de Airy no es concluyente para nada en lo que se refiere a la naturaleza de la luz. Y es que este experimento no se hizo para eso sino, como señala French, para detectar el supuesto movimiento de traslación de la Tierra. El resultado obtenido en el experimento, en este sentido, fue negativo: no detectó ningún movimiento de la Tierra como consecuencia de la obtención del mismo ángulo de aberración estelar tanto en el telescopio lleno de aire como en el de agua (en contra de lo esperado).

Frente a este resultado empírico sorprendente sólo cabía, para explicarlo o interpretarlo, tres hipótesis: 1) La del coeficiente de arrastre de Fresnel, que fue usada como parche hasta la llegada de la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein; 2) La de la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein (que sustituyó a la hipótesis de Fresnel); y 3) Que simplemente la Tierra no se mueve.