Louis Essen OBE FRS [1] (6 de septiembre de 1908 - 24 de agosto de 1997) fue un físico inglés cuyos logros más notables fueron 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 relacionado con la dilatación del tiempo .
Nacido en Nottingham , Essen se licenció en física en la Universidad de Londres en 1928, tras haber estudiado en el University College de Nottingham . Al año siguiente empezó a trabajar en el National Physical Laboratory (NPL), bajo la dirección de DW Dye , investigando el potencial de los diapasones y los osciladores de cristal de cuarzo para la medición precisa del tiempo. Su investigación condujo al desarrollo del reloj de anillo de cuarzo en 1938, que pronto se convirtió en un reloj estándar para la medición del tiempo en observatorios de todo el mundo.
Durante la Segunda Guerra Mundial , Essen trabajó en el radar y desarrolló una serie de 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 explotó 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 un cálculo de 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 y escepticismo feroces. Incluso el director de la NPL, Sir Charles Galton Darwin , aunque apoyó el trabajo, observó que Essen obtendría el resultado correcto una vez que hubiera perfeccionado la técnica. Además, WW Hansen, de la Universidad de Stanford, había utilizado una técnica similar y obtenido una medida que era más coherente con la sabiduría convencional (óptica). Sin embargo, una combinación de la terquedad de Essen, su iconoclasia y su creencia en su propia habilidad para la medición (y un poco de ayuda con los cálculos de Alan Turing ) lo inspiró a refinar 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 12.ª Asamblea General de la Unión Radiocientífica en 1957. La mayoría de las mediciones posteriores han sido coherentes con este valor. En 1983, la 17.ª Conferencia General de Pesas y Medidas adoptó el valor estándar, 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 por la posibilidad de utilizar la frecuencia de los espectros atómicos para mejorar la medición del tiempo. La viabilidad de medir el tiempo utilizando cesio como referencia atómica había sido demostrada por la Oficina Nacional de Normas de Estados Unidos . En 1955, desarrolló [2] , en colaboración con Jack Parry, el primer reloj atómico práctico al integrar el patrón atómico de cesio con osciladores de cristal de cuarzo convencionales para permitir la calibración de los sistemas de cronometraje existentes.
Este trabajo llevó a Essen a defender el espectro del cesio como un estándar de tiempo internacional . La molécula de amoníaco ya había sido propuesta como tal, pero Essen estaba convencido de que el cesio demostraría ser más estable. Sin embargo, la Unión Astronómica Internacional reunida en Roma en 1952 había adoptado 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. El segundo de efemérides, basado 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 Conferencia General de Pesos y Medidas, el segundo se redefinió 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 The Special Theory of Relativity: A Critical Analysis [3] , en el que cuestionaba la relatividad especial , algo que al parecer no fue bien recibido 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 retiró en 1972 y murió en Great Bookham , Surrey en 1997.