¿Qué se supone que es el éter?

Quizás nuestro primer destello del éter comenzó con Platón, cuando asignó el dodecaedro como la estructura del quinto elemento y la base divina para el cosmos más allá de la tierra. Aristóteles dio vida a este quinto elemento, llenando los cielos con un aire inmutable e inmutable que contenía los cuerpos celestes y los hacía girar alrededor de la Tierra, cada uno en su propia esfera celestial concéntrica, cada cuerpo inmutable y eterno; a diferencia de las formas terrenales hechas de materia más gruesa: tierra, agua, aire y fuego, los cuatro elementos clásicos, todos sujetos a transformación y descomposición.

En la Edad Media, este quinto elemento fue adoptado por los alquimistas y renombrado quintaesencia , el análogo terrenal destilado puro del éter celestial, del cual se creía que todas las cosas en este reino estaban compuestas de al menos un pequeño porcentaje.

Durante estos años históricos del pensamiento humano, a menudo se filosofó que la naturaleza aborrece el vacío. El vacío era un tema debatido, sin duda, pero cuando Descartes introdujo el modelo mecanicista de la existencia y su éter de vórtices giratorios, se creía en gran medida que para que un objeto afectara a otro, tenía que haber algún tipo de contacto. – ya sea directo o por un medio. Newton revocaría esa filosofía cuando introdujera al mundo el concepto de una fuerza de gravedad universal, apodada por sus detractores “acción espeluznante a distancia”.

Newton luego filosofó sobre el éter como el medio a través del cual la luz se propaga en Opticks . Pero las matemáticas de Newton anunciaron un cambio en la forma en que la ciencia veía el espacio: las fuerzas y los campos ocuparon un lugar central. Las hipótesis de Éter eran demasiado especulativas, mientras que las matemáticas de Newton eran acertadas.

Pero el éter recuperaría una nueva vida con James Clerk Maxwell, quien formuló ecuaciones históricas para matematizar la hipótesis de Michael Faraday de que, al igual que las líneas de fuerza que rodean un imán de barra, todo el universo está lleno de líneas de fuerza que se extienden indefinidamente en todo momento. Maxwell demostró que el calor, el electromagnetismo y la luz son aspectos diferentes de la misma energía que se propaga a través de un éter luminífero. La búsqueda de este éter recientemente doblado culminó con el experimento de Michelson-Morley en el siglo XIX que parecía demostrar de manera bastante sólida que el éter, si existe, no puede medirse. El experimento MM demostró que la luz se alejó de un observador a una velocidad constante, independientemente de la velocidad o dirección del observador.

El experimento MM conduce directamente a uno de los principios más importantes de la relatividad especial de Einstein: que la luz mantiene una velocidad constante independientemente del movimiento del observador.

La relatividad también hizo sonar la muerte del éter. El resultado nulo del experimento MM fue un punto espinoso sobre la hipótesis del éter, pero el éter tenía sus problemas más allá de eso, y no es el menor la forma en que se propaga la luz.

La luz se propaga en ondas transversales: los tipos de ondas que se mueven a través de objetos sólidos. Para que exista un éter, debe ser sólido. ¿El espacio absoluto, el marco de descanso absoluto contra el cual se traza la cinemática de Newton, debe ser sólido? Pero entonces, ¿cómo se mueven los planetas libremente a través de él, aparentemente sin obstáculos? Esta paradoja fue descartada con mucho gusto, junto con toda la hipótesis del éter, cuando la teoría de la relatividad de Einstein comenzó su viaje hacia la dominación mundial.

La relatividad demostró que el movimiento podría calcularse con mayor precisión que las matemáticas newtonianas si los objetos se miden uno con respecto al otro, en lugar de con respecto al espacio absoluto, el éter. Y si el éter no es necesario para que las matemáticas funcionen, entonces los físicos, al parecer, se contentaron con barrerlo debajo de la alfombra y olvidarse de él.

Hoy, la academia parece mantener una posición firme de que la hipótesis del éter no solo está muerta, sino que ha sido refutada rotundamente.

Personalmente, no creo que hayamos escuchado lo último de la hipótesis del éter.

Por lo que sé, nunca hubo un modelo de éter particularmente detallado que tuviera una amplia aceptación, solo se imaginó como una especie de sustancia elástica en la que la permitividad (su respuesta al campo eléctrico) desempeñaba el papel de la elasticidad y la permeabilidad ( su respuesta al campo magnético) jugó el papel de la masa. La elasticidad más la masa dan oscilaciones y / u ondas.

Esta fue una interpretación obvia del electromagnetismo maxwelliano en el contexto de la mecánica newtoniana. Las ecuaciones de Maxwell dicen que tiene que haber ondas que viajen a una velocidad particular c. La mecánica de Newton implica la transformación galileana entre diferentes marcos de medición. En particular, la ley de transformación de velocidad cuando tienes un cuadro pasando por otro en v es u ‘= uv. Entonces, si la luz viaja en c en el primer cuadro, debe viajar en c ‘= cv en el segundo cuadro. Eso significa que las ecuaciones de Maxwell no pueden ser verdaderas en el segundo cuadro: solo hay un cuadro privilegiado en el que funcionan. Esto es una violación del espíritu de la relatividad galileana, pero no es una violación de la letra de la ley si hay una sustancia elástica involucrada que resulta ser estacionaria en ese marco. (El principio de relatividad dice que todos los experimentos autocontenidos deberían dar el mismo resultado sin importar a qué velocidad constante se muevan, pero, por desgracia, tan triste que no puedes hacer un experimento electromagnético autónomo a menos que puedas boxear hasta un poco de éter.)

Lo que hizo Einstein fue básicamente notar que aunque la transformación galileana revuelve las ecuaciones de Maxwell, hay otra transformación, la transformación de Lorentz que no. Entonces obtuvo una versión modificada de la mecánica que tenía las mismas propiedades de transformación que el electromagnetismo. Es decir, no tuvo que cambiar una sola cosa sobre la luz para darle la nueva y misteriosa propiedad de tener la misma velocidad en cada cuadro de medición, simplemente cambió las propiedades de todo con lo que se puede medir la luz. Y al hacerlo, simplemente eliminó la motivación para pensar en el éter como una sustancia elástica que permanecía inmóvil en un marco de medición particular y lo privilegiaba.

Hay muchos tipos de teorías del éter por los físicos más importantes del siglo XIX. Por desgracia, no soy historiador de la ciencia y no puedo recordar todos los intentos fallidos de crear un modelo preciso de la naturaleza, especialmente sobre las propiedades de las ondas electromagnéticas, la radioactividad y la inercia.
Se creía que el éter era un campo que impregnaba el espacio. En este campo podrían formarse ondas electromagnéticas, creando un modelo de luz. O bien, el éter podría ser la fuente de la fuente de energía aparentemente interminable de las sustancias radiactivas. Con el éter se podía medir la posición absoluta de la Tierra en el universo y su velocidad exacta en relación con todas las estrellas.
Esta hipótesis del éter llegó a su fin con los experimentos de Michelson-Morley (y la interpretación de Lorentz, Einstein y Poincaré), la mejor comprensión de la radiactividad y el modelo (sub) atómico de la materia, y finalmente con la revolución de la relatividad de Einstein.
Hay muchos ejemplos de intentos fallidos de modelado en la ciencia. La teoría del éter es una de ellas.

Cuando se descubrió que la luz era una onda, la siguiente pregunta fue: ¿una onda en qué? Obviamente no podría haber una ola a menos que hubiera algo que pudiera desplazarse para transmitirla. Como este medio invisible e intangible tenía que existir, debía llamarse algo, por lo que recibió el nombre de una antigua palabra griega para la “quintaesencia” que supuestamente llenaría todo el Universo.

La palabra αἰθήρ (éter) significa “aire puro y fresco” o “cielo despejado”. Era la esencia pura que respiraban los dioses, llenando el espacio donde vivían, como el aire que respiran los mortales.

El éter siempre fue un poco falso, es solo que nadie podría explicar la transmisión de ondas sin él. Cuando el experimento de Michelson-Morley mostró que la velocidad de la luz era la misma en todas las direcciones, eso fue realmente el final, y afortunadamente la dualidad onda / partícula estaba a punto de volver obsoleto el concepto del éter.

Ari Royce quería que yo cambiara “en todas las direcciones” a “para todos los observadores”. No. Michelson y Morley no hicieron tal descubrimiento: fue Einstein quien declaró eso, décadas después y, por cierto, sin ninguna prueba experimental. Michelson y Morley se propusieron específicamente medir la velocidad de la luz en direcciones opuestas no porque quisieran saber la velocidad de la luz, sino porque querían medir la deriva del éter, la velocidad de la Tierra en relación con el éter. Razonaron que la diferencia en la velocidad de la luz entre “viento arriba” y “viento abajo”, por así decirlo, sería la velocidad que estaban buscando.

La existencia del éter se demuestra por el hecho de que la luz se mueve en ondas. Y nunca puede haber una ola en la que nada se agite. Los resultados del experimento de Michelson Morley refutan a Einstein pero no refutan el éter. Dado que no había nada en el experimento MM que sugiriera que no se puede agitar nada y aún tener una ola.

El experimento MM no terminó dándonos un resultado negativo. Ni siquiera produjo un resultado inesperado. La idea de que se esperaba que el éter fuera estacionario fue una mentira ridícula que fue golpeada unos 20 o 30 años después del hecho. Los geocentristas y SOLO los geocentristas esperaban un éter estacionario. El éter tiene que moverse un poco con el planeta o no será posible una imagen inteligible. Entonces, toda la mitología anti-éter equivale a una campaña orquestada de fraude histórico y científico.

Ahora esta comprensión conduce a un resultado interesante. Si bien se puede esperar que las imágenes sean inteligibles cerca de un cuerpo gravitacional, esperamos una gran cantidad de travesuras visuales al viajar entre órbitas. Es una pena que la NASA solo nos brinde información interesante por accidente. Pero, ¿alguien más piensa que hay escasez de imágenes visuales en las fases de viaje de muchas de las misiones de la NASA?

El éter es un medio imaginario, que se supone que proporciona lógica a la “acción a distancia”.

Se supone que los diferentes tipos de éteres tienen diferentes componentes y se supone que funcionan de diferentes maneras. Sin embargo, hasta ahora, ninguno de estos supuestos podría satisfacer las necesidades de la física.

Un concepto alternativo, presentado en el libro ‘MATERIA (reexaminado)’, describe un medio tipo éter que puede explicar todos los fenómenos físicos sobre la base de una suposición única. Este concepto supone que la materia existe y proporciona sustancia a todas las entidades reales en la naturaleza. A diferencia de la materia 3D estructurada, que tiende a existir en todas las dimensiones espaciales disponibles, la materia no estructurada, por su capacidad inherente de existir, se fragmenta en diminutos cuantos de materia, lo que tiende a restringir su existencia al número mínimo de dimensiones espaciales. En este proceso, forman estructuras reticulares bidimensionales de extensión infinita. Estructuras bidimensionales similares en todos los planos posibles, juntas, forman un medio universal para llenar todo el universo, fuera de las partículas de materia 3D básicas. El medio universal está inherentemente bajo compresión, es autoestabilizante y es relativamente estable en el universo. Es homogéneo, isotrópico y anisotrópico simultáneamente, sereno y tiene una densidad de materia más alta igual a la de la materia 3D básica = partículas. Por lo tanto, todo el espacio está lleno de materia que existe en diferentes estados espaciales. El medio universal crea, sostiene y destruye partículas de materia 3D básicas, que a su vez, forman todas las partículas de materia 3D superiores y macro cuerpos en el universo. Etc. Ver: http://www.matterdoc.info .