James Clark Maxwell, trabajando en los datos experimentales de Michael Faraday, dedujo matemáticamente el hecho de que la electricidad y el magnetismo son dos caras de una moneda: una corriente eléctrica en movimiento crea un campo magnético en movimiento, que crea una corriente eléctrica en movimiento … nació el electromagnetismo, una fusión de los dos.
Maxwell dedujo lo que reconoció como una ecuación de onda para el electromagnetismo, y descubrió que se movía a la velocidad de la luz: la luz es un fenómeno electromagnético.
La gente preguntaba: “¿La velocidad de la luz en relación con qué? ” Se suponía que la velocidad se tomaba en relación con el éter luminífero , un medio hipotético que supuestamente transportaba ondas de luz. El éter era un material paradójico: la Tierra parecería atravesarlo como si fuera más fino que el gasa más fino, y sin embargo, las imágenes bien definidas de estrellas y planetas implicaban que era millones de veces más fuerte que el acero. Estos parámetros obviamente no eran compatibles.
- ¿Tiene sentido la velocidad del tiempo y, de ser así, requiere otra dimensión para medirla?
- Si el espacio y el tiempo están inextricablemente unidos como partes del mismo tejido, y la luz no experimenta el tiempo, seguramente no puede viajar a través del espacio, ¿verdad?
- Si x, y y z son tres dimensiones y el tiempo es la cuarta dimensión en física, ¿cuál será la quinta dimensión?
- ¿Puede la gravedad realmente trascender el tiempo y el espacio?
- ¿Los astrofísicos a veces sienten que el universo no es tan grande después de todo?
Dos científicos estadounidenses, Michelson y Morley, utilizaron un interferómetro sensible para buscar un patrón de interferencia entre dos haces de luz de sodio enviados en direcciones opuestas. En algún punto de la órbita de la Tierra alrededor del sol, un haz se dirigiría hacia el “viento etéreo”, y el otro estaría “huyendo” de él, causando interferencia entre los dos haces debido a sus diferentes velocidades.
Resultado: sin viento etéreo detectable durante todo un año. Al demostrar que los científicos también son humanos, se teorizó que la Tierra arrastraba el éter junto con ella, de la misma forma en que una pelota de golf con hoyuelos arrastra aire.
Einstein despojó las cosas a lo básico. Mientras estaba sentado en un tren, mirando el reloj de la estación, se imaginó que el tren se alejaba del reloj a la velocidad de la luz, con la imagen del reloj congelada en el tiempo mientras mantenía el ritmo de la luz. Eso significaría que (con un aumento adecuado), uno vería canales congelados y crestas de radiación electromagnética, una onda electromagnética detenida en seco.
Pero el trabajo de Maxwell demostró que eso era imposible. Predijo que las personas SIEMPRE verían ondas electromagnéticas moviéndose a la velocidad de la luz. Una ola estacionaria ya no era una ola.
La relatividad es un problema espinoso porque nos invita a desafiar nuestros supuestos básicos. La relatividad no comenzó con Einstein, sino con Galileo, y formalizada por Newton. El principio de la relatividad de la posición dictaba que en mar abierto no se podía decir que el barco A se movía mientras el barco B estaba parado, sino que los dos se movían uno respecto al otro. Sin embargo, Galileo y Newton y casi todos hasta Einstein asumieron que el tiempo era constante. El tictac de un reloj significaba lo mismo en la superficie de la tierra que en una nave espacial distante que orbita un agujero negro.
Entonces, la relatividad clásica implicaba que lo único que podría decirse que era estacionario era el éter. Pero parecía no haber éter. Einstein siguió esa idea hasta el final y propuso que el tiempo en sí mismo no podría ser una constante universal. Basado en este trabajo, en 1905 Einstein ideó la Teoría Especial de la Relatividad, que se limita a los cuerpos que se mueven a velocidad constante.
El antiguo tutor universitario de Einstein, Hermann Minkowski, en colaboración con el SRT de Einstein y el trabajo de Henri Poincaré, demostró que la única cosa constante en la que todas las personas podían estar de acuerdo con respecto a dos eventos era su separación no en el espacio o en el tiempo, sino en el espacio-tiempo, la fusión de Minkowski de los dos. Y la distancia en el espacio-tiempo viene dada por ct ^ 2, donde c es la velocidad de la luz yt es el tiempo.
El trabajo posterior de Einstein condujo a la Teoría general de la relatividad de 1915, que cubre los cuerpos en aceleración y es nuestra mejor teoría actual de la gravedad, como lo demuestran las mediciones de estrellas de Eddington en 1919, que coincidieron mejor con la Relatividad general que con la Teoría de la gravedad clásica de Newton. (que de ninguna manera es “incorrecto”, simplemente no es tan preciso como GR en todas las circunstancias).
Todo este trabajo comenzó asumiendo que la velocidad de la luz era constante en todos los marcos de referencia.
