Introducción al experimento de Michelson y Morley

hemos hablado en varios vídeos de que las ondas que nos hemos encontrado cotidianamente son una perturbación que se propaga a través de un medio las ondas en el agua las ondas de sonido las ondas que viajan a través de una cuerda todas ellas son perturbaciones que se propagan a través de un medio así que cuando vemos que la luz tiene características de las ondas una suposición natural es imaginar que esta luz también se va a estar propagando en un medio aún cuando este medio no sea tan sencillo de detectar pero imaginaron que la luz era una perturbación que se propagaba a través de un medio y a ese medio le llamaron éter lumínico y mucha de la física del siglo 19 se centró en demostrar la existencia del éter lumínico y también cuál era nuestra velocidad relativa con respecto a este medio y porque ellos se sentían tan confiados de que podían encontrarlo el encontrar esta velocidad relativa pues de eso hablamos en el vídeo pasado la tierra gira sobre su eje y además dando vueltas alrededor del sol y además el sistema solar está dando vueltas alrededor del centro de la vía láctea con una muy buena velocidad y también la galaxia en sí misma se está moviendo así que tenemos un buen marco de referencia para decir que con respecto al éter nosotros nos vamos a estar moviendo y si decimos que nos estamos moviendo con cierta velocidad relativa a este éter pues quizá podríamos medir la velocidad de la luz en diferentes direcciones y así poder darnos cuenta si es que la luz va más rápido o más lento en alguna dirección lo cual nos podría ayudar a primero validar la existencia del éter y dos averiguar cuál sería nuestra velocidad relativa a este éter pero el problema es que en el siglo 19 no teníamos una forma precisa de hacer estas mediciones nuestros instrumentos no tenían la precisión suficiente como para detectar algún cambio en la velocidad de la luz en diferentes direcciones y él alimento que normalmente se asocia con este descubrimiento o la comprensión de si podíamos validar la existencia del éter lumínico o no es este famoso experimento de mickelson morne y estas personas se dijeron bueno no podemos medir la velocidad de la luz con la suficiente precisión para detectar si la velocidad de esta luz ha aumentado porque va en dirección del éter lumínico o va más lenta porque va en contra de la dirección de este medio pero lo que sí podemos hacer y es lo que hicieron en este experimento mickelson inmóvil y que yo aquí voy a explicar de una forma muy simplificada es decir bueno aquí tenemos una fuente de luz esta es nuestra fuente de luz y esto va a emitir luz en esta dirección y aquí vamos a tener un espejo con solo una mitad plateada el cual va a permitir que la mitad de esta luz continúe hacia adelante y la otra mitad de la luz la va a reflejar vamos a poner nuestro espejo con la mitad plateada así que la mitad de esta luz va a reflejarse más o menos así y esa es una simplificación de lo que ocurre y la otra mitad de la luz va a poder pasar oa continuar su camino hacia adelante y lo que vamos a hacer con estos rayos de luz que en esencia fue tomar este rayo de luz y dividirlo en dos pues vamos a rebotar estos rayos con espejos aunque bueno aquí se supone que estos espejos son equidistantes así que lo voy a corregir ok así está mejor ahora sí lo que va a pasar es que estos rayos van a rebotar este va a rebotar directamente así y al llegar a este espejo cuya mitad está plateada y la otra no de este rayo de luz va a continuar su camino aquí tenemos este rayo y este otro rayo también se va a reflejar va a llegar al espejo y va a rebotar en esta dirección llega también al espejo con la mitad plateada y esa mitad plateada va a ser que parte de este rayo se refleje hacia esta dirección también aquí va a llegar nuestro segundo rayo de luz y aquí abajo vamos a tener un detector y ustedes me pueden decir a ver aquí tienes tu fuente de luz este rayo de luz se divide en dos y luego cada rayo los rebotes de regreso y ahora estos dos van a llegar aquí a este detector y que ganó con eso bueno piensen que si existiera el éter lumínico estas ondas de luz que están en direcciones ortogonales van a estar viajando con diferente velocidad imaginemos que el éter lumínico no se está en esta dirección y si el éter lumínico tuviera esta dirección cuando la onda de luz vaya hacia esta dirección pues debería ir más rápido ya que se está moviendo en la misma dirección que el medio y cuando la onda va de regreso debería estarse moviendo más despacio ya que va en acción opuesta a la que tiene el medio y lo que hicieron mickelson in more lee fue decir bueno vamos a ajustar este aparato para que cuando estos rayos de luz se dividan y rebote y coinciden aquí si no existiera el éter lumínico entonces tendríamos un patrón de interferencia básico y acá me refiero con un patrón de interferencia bueno imaginemos que el rayo que está rebotando aquí que estoy poniendo en otro color y que llega hasta aquí hasta mi detector esta onda va a tener un patrón de onda más o menos así al menos lo mejor que puedo dibujar una onda longitudinal y el otro rayo de luz que está rebotando desde esta dirección va a tener una onda longitudinal como esta más o menos así y cuando se traslapan van a interferir se mutuamente van a tener una interferencia constructiva o una interferencia destructiva así que podemos tener algo así permítanme copiar y pegar esto y dependiendo de qué tan rápido o qué tan lento se estén moviendo estas voy a tener un patrón de interferencia diferente y vamos a tener una diferencia dependiendo de cuál sea la orientación del viento de éter pero lo que notaron mickelson y morley en este experimento sin importar en qué posición colocaran este aparato horizontal vertical hacia la derecha hacia la izquierda siempre encontraban este patrón de interferencia el patrón de interferencia nunca cambiaba coincidía exactamente lo que implicaba que a lo mejor este viento de éter pues no tenía ningún efecto no hacía más rápidas o más lentas a las ondas de luz y este experimento es de los experimentos más famosos en física porque es un experimento fallido este experimento falló justamente esa es la fortaleza de este experimento que jayo y como fallo muchas personas comenzaron a preguntarse bueno es que en realidad existirá el éter quizás la luz viaja a través del vacío quizá no existe este marco de referencia definido por lo que conceptualizamos como éter lumínico y quiero aclarar que esto no se debió únicamente a este experimento ocurrieron muchos otros experimentos más pero justo después de este experimento cuando detectaban que no había ningún cambio en el patrón de las ondas y a pesar de ponerlo en cualquier posición siempre se encontraba con el mismo patrón las personas trataron de diseñar otros experimentos que pudieran confirmar la existencia del éter lumínico quizá la luz se contrajera en la dirección del movimiento o quizás otras cosas lo afectaran pero este es un experimento muy importante en física porque comenzó a mostrar que quizás no existiera este famoso éter lumínico que la luz se propaga a través del vacío y después descubrimos que la luz se mueve a la misma velocidad sin importar cuál sea el marco de referencia pero vamos a hablar más sobre esto en otros vídeos