Éter (física)

Esto llevó a un considerable trabajo teórico para explicar la propagación de la luz sin un éter.[cita requerida] Isaac Newton sostuvo que la luz está formada por numerosas partículas pequeñas.Esto puede explicar características tales como la capacidad de la luz para viajar en línea recta y reflejar las superficies.A medida que la Tierra se mueve alrededor del sol, el ángulo aparente de un punto distante dado cambia.Al medir esos ángulos, la distancia a la estrella se puede calcular con base en la circunferencia orbital conocida de la Tierra alrededor del Sol.No detectó ningún paralaje, por lo que colocó un límite inferior en la distancia a las estrellas.Durante estos experimentos, Bradley también descubrió un efecto relacionado; Las posiciones aparentes de las estrellas cambiaron a lo largo del año, pero no como se esperaba.Sin embargo, una onda transversal aparentemente requiere que el medio de propagación se comporte como un sólido, en oposición a un gas o fluido.George Gabriel Stokes se convirtió en un defensor de la interpretación del arrastre, desarrollando un modelo en el que el éter podría ser rígido a frecuencias muy altas y fluido a velocidades más bajas (por analogía con la resina de pino).Así, la Tierra podría moverse a través de ella con bastante libertad, pero sería lo suficientemente rígida para soportar la luz.Estos son los primeros vínculos históricos registrados entre la velocidad de la luz y los fenómenos electromagnéticos.Maxwell escribió en la Enciclopedia Británica:[11]​ Los científicos contemporáneos estaban al tanto de los problemas, pero en este punto la teoría del éter estaba tan arraigada en la ley física que simplemente se asumió que existía.Además, experimentos posteriores como el efecto Sagnac (1913) también mostraron que este modelo es insostenible.Pero no se suponía que lo mismo fuera cierto para la luz, ya que las matemáticas de Maxwell exigían una velocidad universal única para la propagación de la luz, basada no en las condiciones locales, sino en dos propiedades medidas, la permitividad y la permeabilidad del espacio libre, que se suponían Ser lo mismo en todo el universo.Por lo tanto, en cualquier punto debe haber un sistema de coordenadas especial, «en reposo en relación con el éter».Esto fue confirmado por los siguientes experimentos de primer orden, que dieron resultados negativos.Sin embargo, Hendrik Antoon Lorentz (1895) modificó la teoría de Fresnel y demostró que esos experimentos también pueden explicarse por un éter estacionario:[29]​ Si bien los experimentos de primer orden podrían explicarse por un éter estacionario modificado, se esperaba que los experimentos de segundo orden más precisos produjeran resultados positivos, sin embargo, no se pudieron encontrar tales resultados.Una serie de experimentos con aparatos similares pero cada vez más sofisticados también arrojaron el resultado nulo.Sin embargo, todos obtuvieron un resultado nulo, como lo hizo Michelson-Morley (MM) anteriormente.Sin embargo, como se señaló anteriormente, el arrastre de éter ya tenía problemas propios, en particular, aberración.[37]​ Durante la década de 1920, los experimentos iniciados por Michelson fueron repetidos por Dayton Miller, quien públicamente proclamó resultados positivos en varias ocasiones, aunque no fueron lo suficientemente grandes como para ser compatibles con ninguna teoría conocida del éter.En su modelo, el éter es completamente inmóvil, y no se pondrá en movimiento en la vecindad de la materia acumulable.Las partículas obviamente no necesitan un medio para viajar, y por lo tanto, tampoco la luz.Concluyó que «no se puede negar al portador de estos conceptos una cierta sustancialidad».[cita requerida] Albert Einstein en 1894 o 1895: «La velocidad de una onda es proporcional a la raíz cuadrada de las fuerzas elásticas que causan [su] propagación, e inversamente proporcional a la masa del éter movido por estas fuerzas».Es decir, muchos problemas se resuelven más fácilmente imaginando la existencia de un éter.[52]​ En una extensión cosmológica, el modelo se «extendió para predecir una expansión desacelerada del universo».[53]​ Einstein a veces usaba la palabra éter para el campo gravitatorio dentro de la relatividad general, pero esta terminología nunca obtuvo un amplio apoyo.[54]​ La mecánica cuántica se puede utilizar para describir el espacio-tiempo como no vacío a escalas extremadamente pequeñas, que fluctúa y genera pares de partículas que aparecen y desaparecen de manera increíblemente rápida.Ha sido sugerido por algunos como Paul Dirac[45]​ que este vacío cuántico puede ser el equivalente en la física moderna de un éter particulado.