Page 633 - Fisica General Burbano

CINEMÁTICA RELATIVISTA 651

y al ser: b <1 Þ 1 > 1 - b

entonces se tendrá que verificar: s > s 1
2
y en consecuencia el tiempo empleado en el trayecto s debería ser mayor que en el s .
1
2
Si se gira ahora el aparato 90º de forma que el trayecto LE coincida con la dirección de V, el
1
rayo influenciado por la traslación de la Tierra es el 1 y no el 2, y el tiempo invertido por el rayo 1
debería, en consecuencia, ser mayor que el tiempo empleado por el 2. Por tanto durante el giro
debería poderse apreciar cómo las franjas luminosas iniciales se desplazan para construir una nue-
va figura de interferencias.
Cuando, en 1887, Michelson y Morley realizaron el experimento, no pudieron observar ningún
cambio en las franjas de interferencia. Girasen el aparato 90º ó 180º en un sentido u otro, el inter-
ferómetro no registraba ningún cambio significativo, es decir, «no se apreciaba ningún efecto del
viento de éter», y el tiempo empleado por la luz era el mismo en el recorrido largo y en el corto.
La sorpresa ante este resultado fue tan grande entre los físicos, que se pusieron inmediatamen-
te a buscar explicaciones que justificasen la no aparición del viento de éter.

XXVII – 3. Interpretación de Lorentz y Fitzgerald del resultado de la experiencia
MUESTRA PARA EXAMEN. PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN. COPYRIGHT EDITORIAL TÉBAR
La primera interpretación que el propio Michelson hizo de sus resultado fue que un cuerpo tan
pesado como la Tierra podría arrastrar consigo una capa de éter, con lo que el observador situado
en la superficie terrestre no notaría el viento de éter. Experimentos posteriores, incluso del propio
Michelson, hicieron desestimar esta idea.
Por su parte, un físico irlandés, Fitzgerald, y uno holandés, Lorentz, propusieron independien-
temente otra explicación, que se conoce como la «CONTRACCIÓN DE LORENTZ-FITZGERALD», suponien-
do que: «Todo cuerpo que se mueve con relación a un sistema a velocidad V experimenta una con-
tracción de longitud en la dirección de su velocidad»; su longitud en tal dirección observada desde
el sistema fijo es:

l = l 0 1 -b 2
l es la longitud del cuerpo medida en el sistema a la velocidad V.
0
Si en la experiencia anterior el trayecto s (recorrido en la dirección de traslación de la Tierra)
2
fuese realmente:
s = s 02 1 -b 2
2
s 2 b 2 b
2
el cociente s /s , tomaría el valor: s 2 1 = 1 - b 2 1 - b : 1 - b 2 = 1
2
1
lo que daría tiempos de recorrido iguales para ambos rayos.
La explicación de Fitzgerald, expresada matemáticamente por Lorentz, es que el viento de éter
ejerce una presión sobre los objetos haciendo que se contraigan en un factor 1 - b 2 en la direc-
ción del movimiento. Para verificar esto se construyó un nuevo dispositivo, pero con los trayectos
1 y 2 muy diferentes. La diferencia de tiempos de recorrido debería, de acuerdo con la teoría de la
contracción, modificarse al girar el aparato. Una vez más no se pudieron observar dichos cambios.
Sin embargo Lorentz ya había previsto que este tipo de comprobaciones dieran ese resultado y
había introducido en su teoría un hecho importante, supuso que el viento de éter, además de con-
traer los cuerpos, también atrasa los relojes. Con esto concluyó que cualquier experimento realiza-
do para medir la influencia del viento de éter en la velocidad de la luz dará siempre resultados ne-
gativos.
Estuvo encaminado hacia la formulación de la Relatividad Especial, de hecho introdujo los
conceptos de contracción de la longitud, retraso de los relojes, tiempo local, masa variable... pero
se quedó a medio camino, intentando una interpretación física de sus cálculos matemáticos que,
«de acuerdo con el sentido común», requería de un viento de éter que alterase la «longitud absolu-
ta» de un objeto o el «tiempo absoluto» común a todo el Universo.
En este punto no se debe pasar por alto la contribución de otros científicos al desarrollo de lo
que será la teoría de la Relatividad Restringida (o Relatividad Especial) de Einstein. Como ejemplo
citaremos a Henri Poincaré que en 1904, en un «Congreso Internacional de las Artes y las Cien-
cias» celebrado con motivo de la Exposición Internacional de St. Louis, y haciendo una síntesis del
estado de la Física en esos días, decía frases como las siguientes.
«... De estos resultados, si llegan a confirmarse, surgiría una mecánica completamente nueva,
que, ante todo, vendría caracterizada por el siguiente hecho: ninguna velocidad podría sobrepasar
la de la luz, igual que ninguna temperatura puede sobrepasar el cero absoluto, porque los cuerpos
opondrían una inercia creciente a las causas que tendiesen a acelerar su movimiento, y esta inercia
se haría infinita al aproximarse a la velocidad de la luz.
Pero tampoco en el caso de un observador que se viera transportado en una traslación sin él
sospecharlo podría haber velocidades aparentes superiores a la velocidad de la luz; pues entonces