Breve historia del éter. La importancia de un error

    “Éter”, todos hemos escuchado alguna vez este término. Para muchos un concepto difuso. Según la persona le puede evocar conceptos mitológicos, científicos, o incluso esotéricos. Esto es algo normal, ya que su significado y uso han ido variando a lo largo de nuestra historia. 

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Modelo del universo aristotélico

    El universo, según la cosmología aristotélica, estaba formado por dos “partes”, los mundos sublunar y supralunar. El mundo sublunar estaría compuesto por los cuatro elementos clásicos: tierra, agua, aire y fuego. Sin embargo, el supralunar debía estar formado por otro elemento, uno perfecto, eterno e incorruptible: el éter, posteriormente llamado “quintaesencia” en latín. Se denominaba éter a dicho elemento, más brillante y puro que el aire, a la región que ocupaba, y a una de las deidades primordiales griegas, que representaba la personificación de dicho elemento. También se encontraba esta teoría de los cinco elementos en las culturas china e hindú.

    Estos cinco elementos también fueron populares en las teorías medievales alquímicas, según las cuales todo estaba formado por combinaciones en diferentes proporciones de estos cinco elementos, y los principios azufre y mercurio. El éter tuvo gran popularidad en el ámbito de la medicina alquímica, según la cual destilando siete veces alcohol se podía obtener quintaesencia, y mediante su uso en elixires, debido a sus propiedades puras y celestiales, podía curar cualquier enfermedad.

    Posteriormente, en la comunidad científica, el éter fue un concepto muy utilizado para explicar fenómenos electromagnéticos, ópticos, y gravitatorios. Por ejemplo, el éter fue usado como una especie de, lo que actualmente llamaríamos, campo electromagnético, o como medio por el cual podían interaccionar cuerpos distantes, para explicar la gravedad. Algunos científicos destacables que podemos nombrar, y que incluyeron el éter en sus teorías, son Isaac Newton, Thomas Young, Joseph Larmor, o Hendrik Lorentz, entre otros.

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James Clerk Maxwell (1831-1879)

    James Clerk Maxwell, considerado el tercer físico más importante de nuestra historia, tras Newton y Einstein, a finales del siglo XIX, propuso que la luz era una onda electromagnética transversal, ya que su comportamiento cumplía sus ecuaciones y modelo del electromagnetismo. Como resultaba inconcebible la propagación de una onda sin un medio material, se propuso que dicho medio fuera el éter. Debido a que la velocidad de la luz depende del medio, el éter debía de ser un medio con una densidad ínfima, gran coeficiente de elasticidad, y constante en su totalidad, para poder explicar que la luz se propagara en el vacío con una velocidad constante, c.

    En ese punto el éter era una sustancia cada vez más extraña, incluso “mágica”. Debía de ser un fluido, para poder llenar todo el espacio, millones de veces más rígido que el acero, que no podía tener masa ni viscosidad, para no cambiar las órbitas de los planetas, y más propiedades, en principio contradictorias, para poder explicar su comportamiento en los diferentes modelos que dependían del mismo.

    Sin embargo, aunque toda esta teoría del éter parezca algo totalmente inverosímil y que carece de importancia actualmente, lo cierto es que ayudó al desarrollo de la física contemporánea.

    Aunque el éter en ese momento era ampliamente aceptado por la comunidad científica, muchos miembros de la misma no estaban contentos con el modelo, debido a dichas propiedades tan especiales, y a que muchos experimentos que se realizaban para estudiar su comportamiento, y que daban resultados extraños, se justificaban mediante explicaciones complejas, y que incluían asunciones y coeficientes “sacados de la manga”.

    Dicho descontento con el éter inspiró a algunos de esos miembros a desarrollar modelos que no necesitaran de tal medio maravilloso para explicar los fenómenos físicos, entre ellos Albert Einstein y la teoría de la relatividad especial.

    Varios físicos de la época diseñaban experimentos para estudiar más a fondo el comportamiento del éter. Debido al movimiento de la Tierra, el éter tendría un movimiento relativo con respecto a esta, denominado “viento de éter”, y afectaría a las ondas de luz, como el efecto de la corriente de un río sobre un nadador que se mueve a favor o en contra de ella.

    Albert A. Michelson y Edward W. Morley realizaron un importante experimento mediante el uso de un interferómetro, con objeto de determinar el movimiento relativo de la Tierra con respecto al éter en diferentes momentos de su órbita. El experimento de Michelson y Morley es conocido como el experimento fallido más famoso de la historia. Esto es debido a que, aunque fallaron porque no observaron cambios en el comportamiento de la luz, lo cual llevó a la conclusión de que no podía existir lo que llamaban “viento de éter”, y por lo tanto tampoco el éter, esto inició una serie de líneas de investigación para encontrar explicaciones sobre cómo se propagaba la luz, desembocando en la relatividad especial, siendo este experimento considerado una de las principales pruebas empíricas de la validez de la relatividad.

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Interferómetro de Michelson-Morley

    Muchos científicos intentaron explicar por qué no se observaron diferencias. Por ejemplo, propusieron que la Tierra se encontraba embebida en una capa de éter rígida, que no se veía afectada por el movimiento de la misma. Sin embargo ninguna de las teorías propuestas llegó a ser ampliamente acogida por la comunidad científica.

    Posteriormente, Hendrik Antoon Lorentz y George Francis FitzGerald propusieron una solución más elegante a por qué el movimiento del éter no podía ser detectado, sin embargo, si las ecuaciones a las que llegaron eran correctas, la teoría de la relatividad podía llegar a las mismas expresiones matemáticas sin necesidad de usar el éter, consiguiendo reforzar la validez de la relatividad, y que más físicos pensaran que el éter no era algo útil ni válido.

    Actualmente el término éter es usado en química para referirse a un tipo de compuestos típicamente orgánicos, con fórmula general R-O-R’, y quintaesencia, en física, como una forma hipotética de energía oscura.

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