Louis Essen OBE FRS [1] (6 de septiembre de 1908 - 24 de agosto de 1997) fue un físico inglés cuyos logros más notables estuvieron en la medición precisa del tiempo y la determinación de la velocidad de la luz . Fue un crítico de la teoría de la relatividad de Albert Einstein , particularmente en lo que se refiere a la dilatación del tiempo .
Nacido en Nottingham , Essen obtuvo su título en física en la Universidad de Londres en 1928, después de haber estudiado en el University College Nottingham . Comenzó a trabajar en el Laboratorio Nacional de Física (NPL) al año siguiente, bajo la dirección de DW Dye , investigando el potencial de los diapasones y osciladores de cristal de cuarzo para la medición precisa del tiempo. Su investigación le llevó a desarrollar el reloj de anillo de cuarzo en 1938, que pronto se convirtió en un estándar para la medición del tiempo en observatorios de todo el mundo.
Durante la Segunda Guerra Mundial , Essen trabajó en el radar y desarrolló varios instrumentos, incluido el medidor de ondas de resonancia de cavidad . Fue este trabajo el que sugirió a Essen la posibilidad de una medición más precisa de la velocidad de la luz. En 1946, en colaboración con AC Gordon-Smith, utilizó una cavidad de microondas, de dimensiones conocidas con precisión, y aprovechó su experiencia en medición del tiempo para establecer la frecuencia de una variedad de sus modos normales . Como la longitud de onda de los modos se conocía a partir de la geometría de la cavidad y de la teoría electromagnética , el conocimiento de las frecuencias asociadas permitió calcular la velocidad de la luz. Su resultado, 299.792±3 km/s, fue sustancialmente mayor que el de la secuencia predominante de mediciones ópticas que había comenzado a principios del siglo XX y Essen tuvo que soportar algunas críticas e incredulidad feroces. Incluso el director de la NPL, Sir Charles Galton Darwin , mientras apoyaba el trabajo, observó que Essen obtendría el resultado correcto una vez que hubiera perfeccionado la técnica. Además, WW Hansen, de la Universidad de Stanford, utilizó una técnica similar y obtuvo una medición que era más consistente con la sabiduría convencional (óptica). Sin embargo, una combinación de la terquedad de Essen, su iconoclasia y su fe en su propia habilidad para medir (y un poco de ayuda con los cálculos de Alan Turing ) lo inspiraron a perfeccionar su aparato y repetir su medición en 1950, estableciendo un resultado de 299.792,5± 1 km/ s . Este fue el valor adoptado por la 12ª Asamblea General de la Unión Radiocientífica en 1957. La mayoría de las mediciones posteriores han sido consistentes con este valor. En 1983, la 17ª Conferencia General de Pesos y Medidas adoptó el valor estándar de 299.792,458 km/s para la velocidad de la luz.
Essen obtuvo su doctorado (1941) y su doctorado en Ciencias (1948) en la Universidad de Londres antes de interesarse en la posibilidad de utilizar la frecuencia de los espectros atómicos para mejorar la medición del tiempo. La Oficina Nacional de Normas de Estados Unidos había demostrado la viabilidad de medir el tiempo utilizando el cesio como referencia atómica . En 1955, desarrolló, [2] en colaboración con Jack Parry, el primer reloj atómico práctico integrando el estándar atómico de cesio con osciladores de cristal de cuarzo convencionales para permitir la calibración del cronometraje existente.
Este trabajo llevó a Essen a defender el espectro del cesio como estándar horario internacional . La molécula de amoníaco ya había sido propuesta como tal, pero Essen estaba convencido de que el cesio resultaría más estable. Sin embargo, la reunión de la Unión Astronómica Internacional celebrada en Roma en 1952 adoptó la escala de tiempo de efemérides , a propuesta de Gerald Clemence , que definía la unidad de tiempo en términos del movimiento de la Tierra alrededor del sol. La segunda efeméride, basada en una fracción del año tropical derivada de la expresión de Simon Newcomb para el movimiento solar medio, se convirtió en un estándar en 1960, pero en 1967, en la 13ª Conférence Générale des Poids et Mesures, la segunda fue redefinida en términos de un valor para el segundo de efemérides que había sido medido con precisión por Essen en colaboración con William Markowitz del Observatorio Naval de los Estados Unidos en términos de la frecuencia de una línea elegida del espectro del cesio.
Essen pasó toda su vida laboral en el Laboratorio Nacional de Física.
En 1971 publicó La teoría de la relatividad especial: un análisis crítico , [3] cuestionando la relatividad especial , que aparentemente no fue apreciada por sus empleadores. Essen dijo en 1978: [4]
Nadie ha intentado refutar mis argumentos, pero me advirtieron que si persistía probablemente arruinaría mis perspectivas profesionales.
Se jubiló en 1972 y murió en Great Bookham , Surrey en 1997.