El éter, la sustancia que la ciencia buscó durante siglos hasta que este científico la borró del mapa

Durante gran parte de la historia de la física, los científicos estaban convencidos de que debía existir un medio invisible que llenara todo el universo. A ese medio se le llamó éter luminífero, y su función era permitir que la luz se propagara.

Esta idea no era caprichosa. En los siglos XVIII y XIX, los físicos habían descubierto que muchas formas de energía se transmitían mediante vibraciones en un medio físico.

El sonido, por ejemplo, es una vibración del aire. Y las ondas en el océano se transmiten a través del agua. Así que parecía lógico pensar que la luz, que también se comporta como una onda, necesitara algo para viajar.

El “reposo verdadero” del universo

El éter se imaginaba como una sustancia extremadamente especial. Debía ser lo suficientemente rígida como para transportar ondas de luz extremadamente rápidas, pero, al mismo tiempo, tan tenue que no ofreciera resistencia al movimiento de los planetas. Debía estar en todas partes, incluso en el vacío del espacio. Era, en cierto modo, el escenario absoluto del universo.

El concepto también encajaba con la física clásica newtoniana, que asumía que existía un espacio absoluto y un tiempo absoluto. El éter se veía como el “reposo verdadero” del universo. Si la Tierra se movía a través de él, debería existir un “viento de éter”, igual que cuando caminamos contra el viento.

Durante décadas, nadie dudó seriamente de su existencia. Era una pieza central en la explicación de la naturaleza de la luz y en la física de ondas. Pero todo empezó a cambiar a finales del siglo XIX, cuando algunos científicos decidieron intentar medirlo directamente.

El experimento de Michelson-Morley y el camino hacia la relatividad

En 1887, dos físicos estadounidenses, Albert A. Michelson y Edward Morley, realizaron uno de los experimentos más famosos de la historia de la ciencia.

Su objetivo era sencillo en teoría: detectar el movimiento de la Tierra a través del éter. Si el éter existía, la velocidad de la luz debería variar ligeramente dependiendo de si la luz viajaba a favor o en contra del supuesto “viento de éter”.

Réplica del interferómetro con el que los físicos Albert Abraham Michelson y Edward Morley intentaron demostrar la existencia del éter (fluido por el que se propaga la luz) en 1887. Los resultados fallidos ayudaron a la teoría de la relatividad de Einstein. #historia #ciencia pic.twitter.com/fy1S73YJLC

— Interesante (@einsteresante) February 24, 2023

Para comprobarlo, construyeron un instrumento llamado interferómetro. Este dispositivo dividía un rayo de luz en dos direcciones perpendiculares, les hacía recorrer trayectorias diferentes y luego los volvía a combinar. Si la velocidad de la luz cambiaba debido al movimiento de la Tierra a través del éter, el patrón de interferencia resultante también cambiaría.

Pero el resultado fue sorprendente: no encontraron ninguna diferencia. Es decir, la velocidad de la luz parecía ser exactamente la misma en todas las direcciones, algo profundamente desconcertante. Porque, si la Tierra se movía a través del éter, debería haberse detectado algún efecto. Pero no apareció nada.

La conexión con la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein

Al principio, muchos científicos pensaron que el experimento tenía errores o que el éter tenía propiedades más extrañas de lo esperado. Se propusieron teorías complejas para salvar la idea del éter, como que los objetos se contraían al moverse a través de él. Pero estas explicaciones parecían cada vez más artificiales.

Y aquí es donde entra en escena Albert Einstein que, en 1905, había publicado su Teoría de la Relatividad Especial. En lugar de intentar salvar el éter, hizo algo radical: propuso que simplemente no era necesario.

La velocidad de la luz exacta es de 299.792,458 kilómetros por segundo️
¿Te parece rápido?
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— Planetario de Madrid (@PlanetarioMad) February 3, 2021

Según su teoría, la velocidad de la luz es constante (299.792,458 metros por segundo) para todos los observadores, independientemente de su movimiento. Pero, para que esto fuera posible, el espacio y el tiempo debían ser flexibles y relativos.

Esto cambiaba completamente la forma de entender el universo. Ya no existía un marco absoluto de referencia como el éter. El espacio y el tiempo pasaban a formar una estructura dinámica: el espacio-tiempo.

El experimento de Michelson-Morley no fue diseñado para destruir el éter, pero su resultado negativo fue una pieza clave para que la física cambiara de paradigma. Mostró que las suposiciones clásicas sobre el espacio absoluto podían estar equivocadas.

El final del éter y el nacimiento de la física moderna

Con el paso de las décadas, la física cuántica y la relatividad consolidaron la idea de que el éter no era necesario para explicar la naturaleza. Hoy sabemos que la luz es una onda electromagnética que puede propagarse en el vacío porque no necesita un medio material para existir.

Sin embargo, el éter no fue una idea inútil. Representó un paso importante en la evolución del pensamiento científico. Mostró cómo la ciencia construye modelos basados en la evidencia disponible y cómo esos modelos pueden cambiar radicalmente cuando aparecen nuevos datos.

Viajeros ortogonales.
Brillantes navíos hinchan sus velas
eludiendo vientos de éter.#sciku

En noviembre de 1887 Albert Michelson y Edward Morley publicaron los resultados del fracaso más exitoso de la Física: no habían sido capaces de detectar el éter luminífero.

(minihilo) pic.twitter.com/KTaHeS2b0n

— José Antonio Bustelo (@DivuLCC) November 24, 2023

El caso del éter luminífero es uno de los mejores ejemplos de cómo la ciencia avanza: no porque los científicos siempre tengan razón, sino porque están dispuestos a cuestionar sus ideas cuando la realidad no coincide con ellas.

Así, en cierto modo, la desaparición del éter marcó el nacimiento de la física moderna. Y, sí, todo comenzó con una pregunta aparentemente simple: ¿a través de qué viaja la luz? La respuesta resultó ser mucho más profunda de lo que nadie había imaginado.