El experimento de Michelson-Morley fue un intento de medir el movimiento de la tierra a través del éter luminoso. Aunque a menudo se llama el experimento de Michelson-Morley, la frase en realidad se refiere a una serie de experimentos realizados por Albert Michelson en 1881 y luego nuevamente (con un mejor equipo) en la Universidad Case Western en 1887 junto con el químico Edward Morley Aunque el resultado final fue negativo, la clave del experimento fue que abrió la puerta para una explicación alternativa del extraño comportamiento ondulatorio de la luz.
Cómo se suponía que funcionaba
A fines de 1800, la teoría dominante de cómo funcionaba la luz era que era una onda de energía electromagnética, debido a experimentos como Experimento de doble rendija de Young.
El problema es que una ola tuvo que moverse a través de algún tipo de medio. Algo tiene que estar allí para saludar. Se sabía que la luz viajaba por el espacio exterior (que los científicos creían que era un vacío) e incluso se podía crear una cámara de vacío y Brille una luz a través de él, por lo que toda la evidencia dejó en claro que la luz podría moverse a través de una región sin aire u otra materia.
Para evitar este problema, los físicos plantearon la hipótesis de que había una sustancia que llenaba todo el universo. Llamaron a esta sustancia el éter luminoso (o a veces éter luminífero, aunque parece que esto es simplemente arrojar sílabas y vocales de sonido pretencioso).
A Michelson y Morley (probablemente en su mayoría Michelson) se les ocurrió la idea de que debería poder medir el movimiento de la Tierra a través del éter. Normalmente se creía que el éter era inmóvil y estático (excepto, por supuesto, por la vibración), pero la Tierra se movía rápidamente.
Piensa en cuando sacas la mano de la ventanilla del auto mientras conduces. Incluso si no hace viento, tu propio movimiento lo hace parecer Ventoso. Lo mismo debería ser cierto para el éter. Incluso si se detuvo, ya que la Tierra se mueve, entonces la luz que va en una dirección debería moverse más rápido junto con el éter que la luz que va en la dirección opuesta. De cualquier manera, siempre que haya algún tipo de movimiento entre el éter y la Tierra, debería haber creado un "viento de éter" efectivo que hubiera empujó u obstaculizó el movimiento de la onda de luz, similar a cómo un nadador se mueve más rápido o más lento dependiendo de si se mueve junto con o contra Actual.
Para probar esta hipótesis, Michelson y Morley (de nuevo, principalmente Michelson) diseñaron un dispositivo que dividía un haz de luz y lo rebotó en los espejos para que se moviera en diferentes direcciones y finalmente golpeara el mismo objetivo. El principio en el trabajo era que si dos haces viajaban la misma distancia a lo largo de diferentes caminos a través del éter, deberían moverse a diferentes velocidades y, por lo tanto, cuando alcanzan la pantalla objetivo final, esos rayos de luz estarían ligeramente desfasados entre sí, lo que crearía un reconocible interferencia modelo. Este dispositivo, por lo tanto, se conoció como el interferómetro de Michelson (que se muestra en el gráfico en la parte superior de esta página).
Los resultados
El resultado fue decepcionante porque no encontraron absolutamente ninguna evidencia del sesgo de movimiento relativo que estaban buscando. No importa qué camino tomara el rayo, la luz parecía moverse exactamente a la misma velocidad. Estos resultados fueron publicados en 1887. Otra forma de interpretar los resultados en ese momento era asumir que el éter estaba conectado de alguna manera al movimiento de la Tierra, pero en realidad nadie pudo llegar a un modelo que permitiera esto sentido.
De hecho, en 1900 el físico británico Lord Kelvin indicó que este resultado fue una de las dos "nubes" eso estropeó una comprensión completa del universo, con una expectativa general de que se resolvería en un tiempo relativamente corto.
Tomaría casi 20 años (y el trabajo de Albert Einstein) para superar realmente los obstáculos conceptuales necesarios para abandonar por completo el modelo de éter y adoptar el modelo actual, en el que la luz exhibe dualidad onda-partícula.
Fuente
Encuentre el texto completo de su artículo publicado en la edición de 1887 del American Journal of Science, archivado en línea en Sitio web de AIP.