El experimento de Michelson-Morley fue la primera prueba (alrededor de 1887). Compararon la luz proveniente de dos direcciones perpendiculares con la esperanza de detectar el “éter luminífero” universal y medir nuestra velocidad a través de él. Pero después de experimentos cada vez más sutiles, y para su gran sorpresa, no pudieron detectar ningún movimiento de nuestro planeta a través de ese éter imaginado. Intentaron experimentos cada vez más precisos, buscando movimientos cada vez más pequeños, pero nunca pudieron encontrar una diferencia en la velocidad de la luz que fuera mayor que el error previsto de sus experimentos.
Este es un ejemplo interesante de un “experimento fallido” que cambió el mundo de la física y sacudió el mundo de la ciencia a su núcleo. El resultado no pudo explicarse, ni siquiera reconciliarse con otras observaciones hasta que Albert Einstein descubrió la teoría de la relatividad especial, 18 años después, en 1905.
Los experimentos actuales que utilizan “resonadores ópticos” han confirmado los resultados de Michelson y Morley con una precisión de una parte en cien billones (1: 100,000,000,000,000,000) … lo que probablemente sea “lo suficientemente bueno”.
- ¿Puede la luz exceder su límite de velocidad en cualquier parte del universo?
- ¿Por qué un objeto no puede viajar a la velocidad de la luz o más rápido?
- Cuando dos fotones viajan en dirección opuesta, ¿cuál es su velocidad?
- Si quisiéramos atrapar la luz, ¿qué necesitaríamos? ¿Hay alguna forma posible de lograr esto a partir de ahora? ¿Cuál sería la ventaja de atrapar la luz?
- Si hubiera un haz de luz absolutamente paralelo, ¿cuál será el haz extendido para una longitud de onda de luz dada?
Para darle una idea, permítame describir una forma simple de demostrarlo.
Imagine que hay una estrella justo en el horizonte justo después del atardecer en el día de mediados de verano, y medimos la velocidad de la luz que proviene de ella. La Tierra está orbitando el sol, por lo que podemos imaginarnos a nosotros mismos lanzándonos hacia esa estrella a una velocidad de 30 kilómetros por segundo (así de rápido vamos alrededor del sol).
Ahora, esperemos 6 meses y, a mediados del día de invierno, encontremos esa misma estrella justo antes del amanecer y midamos la velocidad de su luz por segunda vez.
Como han transcurrido seis meses entre las mediciones, ahora estamos en el lado opuesto del sol, alejándonos de la estrella a 30 kilómetros por segundo.
Si la velocidad de la luz no fuera “absoluta” (si se comporta como la velocidad del sonido, por ejemplo), entonces la velocidad de la luz de esa estrella variaría unos 60 kilómetros por segundo entre nuestras dos mediciones.
La velocidad de la luz es de aproximadamente 300,000 kilómetros por segundo, por lo que tendríamos que medir la velocidad con bastante cuidado para ver una diferencia de una parte en 50,000, pero eso está dentro de la precisión de incluso instrumentos bastante anticuados, así que si la velocidad es “relativa” lo sabríamos con certeza.
Podemos repetir el experimento con tantas estrellas y galaxias diferentes como queramos; el resultado es el mismo. Encontramos que la velocidad que medimos no varía en absoluto … no en el más mínimo grado.
Hemos respaldado esta observación con docenas de experimentos diferentes utilizando todo tipo de trucos tortuosos para tratar de encontrar una discrepancia … y nunca hemos encontrado uno.
La velocidad de la luz es “absoluta” … que, antes de la relatividad, era uno de los hallazgos más extraños en la ciencia.
