Aberración de la luz

[4]​ No debe confundirse con el concepto de paralaje estelar, causado por un cambio en la posición del observador situado en la Tierra (cuando ocupa puntos opuestos de su órbita alrededor del sol) respecto a un objeto relativamente cercano en términos astronómicos (en teoría, respecto a cualquier objeto fuera del sistema solar).En cambio, la aberración estelar está relacionada con la corrección en el tiempo luz y con la radiación relativista, aunque se considera a menudo por separado de estos efectos.Cuanto más rápido se mueva, mayor será la inclinación del paraguas.Se puede considerar equivalente a ambos, pero en un sistema inercial de referencia diferente.En la práctica, debido a que la Tierra no es un sistema de reposo inercial, porque experimenta una aceleración centrípeta hacia el Sol, la aberración anual sobre la Tierra no puede considerarse como una corrección en tiempo de luz.Por el contrario, la cantidad de desplazamiento en ascensión recta es cero en los equinoccios y máxima en los solsticios.Así pues, esta desviación hace que el Sol aparente estar por detrás (o retardado) en la eclíptica en un ángulorespecto a su posición en el marco de referencia del propio Sol en reposo.La aberración diurna es causada por la velocidad del observador sobre la superficie de la Tierra en rotación.Por lo tanto, la aberración secular tiende a ser ignorada cuando se consideran las posiciones de las estrellas.Por ejemplo, la estrella estacionaria Groombridge 1830 se desplaza aproximadamente 3 minutos de arco.Su origen se basa en los intentos hechos para descubrir si las estrellas poseían paralajes apreciables.Ya en 1573, Thomas Digges había sugerido que el cambio paraláctico de las estrellas debe producirse de acuerdo con el modelo heliocéntrico del sistema solar, y por lo tanto, si se podían observar tales paralajes estelares esto podría ayudar a confirmar la teoría heliocéntrica.Cuando James Bradley y Samuel Molyneux abordaron este ámbito de la investigación astronómica en 1725, todavía prevalecía una gran incertidumbre sobre si los paralajes estelares se habían observado o no; y sin duda fue la intención de responder a esta pregunta por lo que estos dos astrónomos erigieron un gran telescopio en la casa de este último, en Kew,[2]​ con el que decidieron volver a investigar el movimiento de gamma Draconis.Bradley y Molyneux analizaron varias hipótesis con la esperanza de encontrar la solución.Bradley probó esta idea usando una estrella con una ascensión recta casi exactamente opuesta a la de gamma Draconis.A pesar de que la nutación no podía explicar el movimiento estelar observado, Bradley obtuvo indicios para descubrir más adelante el cabeceo del eje de la Tierra.Como se describió anteriormente, la primera explicación clásica la proporcionó en 1729 James Bradley, que lo atribuyó a la velocidad de la luz finita y al movimiento de la Tierra en su órbita alrededor del Sol.[1]​[2]​ Sin embargo, esta explicación resultó inexacta una vez que la naturaleza ondulatoria de la luz se entendió mejor, y la corrección se convirtió en un objetivo importante de las teorías del siglo XIX del éter luminoso.Propuso que los objetos (en especial los planetas) arrastran parcialmente el éter junto a ellos a medida que avanzan, y esto se convirtió en la explicación aceptada de la aberración durante algún tiempo.Supóngase que se observa la estrella desde la Tierra con un telescopio, idealizado como un tubo estrecho.para llegar a la parte inferior del tubo, en el que se detecta.En 1810 François Arago realizó un experimento similar y se encontró con que la aberración no fue afectada por el medio dispuesto en el tubo del telescopio, proporcionando una evidencia sólida en contra de la teoría de Young.Este experimento fue verificado posteriormente por muchos otros científicos en las décadas siguientes, aún con mayor precisión por Airy en 1871, con el mismo resultado.Sin embargo, el hecho de que la luz pueda ser polarizada (descubierto por el mismo Fresnel) llevó a otros científicos tales como Cauchy y George Green a defender que el éter era un sólido inmóvil totalmente elástico, en lugar del éter fluido de Fresnel.[4]​[14]​[15]​ Al mismo tiempo, las teorías modernas del éter electromagnético no podían dar cuenta de la aberración en absoluto.La teoría de Lorentz se convirtió en la base para mucha investigación en las décadas siguientes.Sin embargo, Bradley dedujo correctamente que el efecto se debía a la conjunción de velocidades relativas.Ahora, el movimiento del éter en las direcciones x e y no afecta al frente de onda, pero el movimiento en la dirección z si que lo hace avanzar (además de la cantidad con que se mueve a la velocidad c).Si la velocidad z del éter varía en el espacio, por ejemplo si es más lento para x superiores como se muestra en la figura, a continuación, el frente de onda se inclina con un ángulo