Teorías del éter
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En física, las teorías del éter (también conocidas como teorías del éter ) proponen la existencia de un medio, una sustancia que llena el espacio o un campo como medio de transmisión para la propagación de fuerzas electromagnéticas o gravitacionales. Desde el desarrollo de la relatividad especial, las teorías que utilizan un éter sustancial dejaron de utilizarse en la física moderna y ahora son reemplazadas por modelos más abstractos.
Este éter moderno temprano tiene poco en común con el éter de los elementos clásicos del que se tomó prestado el nombre. Las diversas teorías encarnan las diversas concepciones de este medio y sustancia.
Modelos históricos
Éter luminífero
Isaac Newton sugiere la existencia de un éter en el Tercer Libro de Ópticas (1ra. Ed. 1704; 2da. espacios, se vuelven más y más densos gradualmente, y por ese medio refractan los rayos de luz no en un punto, sino curvándolos gradualmente en líneas curvas?… ¿No es este medio mucho más raro dentro de los cuerpos densos del Sol, las estrellas, planetas y cometas, que en el espacio celeste vacío entre ellos? Y al pasar de ellos a grandes distancias, no se hace más y más denso perpetuamente, y por lo tanto causa la gravedad de esos grandes cuerpos entre sí, y de sus partes hacia los cuerpos;
Cada cuerpo se esfuerza por ir desde las partes más densas del medio hacia las más raras? «
En el siglo XIX, el éter luminífero (o éter), que significa éter portador de luz, era un medio teorizado para la propagación de la luz. James Clerk Maxwell desarrolló un modelo para explicar los fenómenos eléctricos y magnéticos utilizando el éter, un modelo que condujo a lo que ahora se llaman ecuaciones de Maxwell y al entendimiento de que la luz es una onda electromagnética.
Sin embargo, a finales del siglo XIX se habían llevado a cabo una serie de experimentos cada vez más complejos, como el experimento de Michelson-Morley, en un intento por detectar el movimiento de la Tierra a través del éter, y no lo habían logrado. Una gama de teorías propuestas sobre el arrastre del éterpodría explicar el resultado nulo, pero estos eran más complejos y tendían a usar coeficientes de apariencia arbitraria y supuestos físicos.
Joseph Larmor discutió el éter en términos de un campo magnético en movimiento causado por la aceleración de los electrones.
Hendrik Lorentz y George Francis FitzGerald ofrecieron en el marco de la teoría del éter de Lorentz una explicación de cómo el experimento de Michelson-Morley pudo no haber detectado el movimiento a través del éter. Sin embargo, la teoría de Lorentz inicial predijo que el movimiento a través del éter crearía un efecto de birrefringencia, que Rayleigh y Brace probaron y no pudieron encontrar ( Experimentos de Rayleigh y Brace ).
Todos esos resultados requirieron la aplicación completa de la transformación de Lorentz por Lorentz y Joseph Larmor en 1904.Resumiendo los resultados de Michelson, Rayleigh y otros, Hermann Weyl escribiría más tarde que el éter se había «trasladado a la tierra de las sombras en un esfuerzo final por eludir la búsqueda inquisitiva del físico».
Además de poseer más claridad conceptual, la teoría especial de la relatividad de 1905 de Albert Einstein podría explicar todos los resultados experimentales sin hacer referencia a un éter en absoluto. Esto finalmente llevó a la mayoría de los físicos a concluir que la noción anterior de un éter luminífero no era un concepto útil.
Éter gravitacional mecánico
Desde el siglo XVI hasta finales del siglo XIX, los fenómenos gravitacionales también se modelaron utilizando un éter. La formulación más conocida es la teoría de la gravitación de Le Sage, aunque Isaac Newton, Bernhard Riemann y Lord Kelvin consideraron variaciones de la idea. Por ejemplo, Kelvin publicó una nota sobre el modelo de Le Sage en 1873, en la que encontró que la propuesta de Le Sage era termodinámicamente defectuosa y sugirió una posible forma de salvarla utilizando la entonces popular teoría del vórtice del átomo.
Kelvin concluyó más tarde,
Esta teoría cinética de la materia es un sueño, y no puede ser otra cosa, hasta que pueda explicar la afinidad química, la electricidad, el magnetismo, la gravitación y la inercia de masas (es decir, multitudes) de vórtices. La teoría de Le Sage podría dar una explicación de la gravedad y de su relación con la inercia de las masas, según la teoría del vórtice, si no fuera por la eolotropía esencial de los cristales y la isotropía aparentemente perfecta de la gravedad.
No se ha descubierto ni imaginado como detectable ningún poste de dedo que apunte hacia un camino que posiblemente pueda conducir a la superación de esta dificultad, o un giro de su flanco.
Ninguno de esos conceptos es considerado viable por la comunidad científica en la actualidad.
Interpretaciones no estándar en la física moderna
Relatividad general
Albert Einstein a veces usó la palabra éter para el campo gravitacional dentro de la relatividad general, pero la única similitud de este concepto de éter relativista con los modelos de éter clásicos radica en la presencia de propiedades físicas en el espacio, que pueden identificarse mediante geodésicas.
Como argumentan historiadores como John Stachel, los puntos de vista de Einstein sobre el «nuevo éter» no están en conflicto con su abandono del éter en 1905. Como señaló el mismo Einstein, no se puede atribuir ninguna «sustancia» ni ningún estado de movimiento a ese nuevo éter. éter. El uso de Einstein de la palabra «éter» encontró poco apoyo en la comunidad científica y no jugó ningún papel en el desarrollo continuo de la física moderna.
Vacío cuántico
La mecánica cuántica se puede utilizar para describir el espacio-tiempo como no vacío a escalas extremadamente pequeñas, fluctuando y generando pares de partículas que aparecen y desaparecen increíblemente rápido. Algunos como Paul Dirac han sugerido que este vacío cuántico puede ser el equivalente en la física moderna de un éter particulado.
Sin embargo, la hipótesis del éter de Dirac fue motivada por su insatisfacción con la electrodinámica cuántica, y nunca obtuvo el apoyo de la comunidad científica convencional.
El físico Robert B. Laughlin escribió:
Es irónico que el trabajo más creativo de Einstein, la teoría general de la relatividad, se reduzca a conceptualizar el espacio como un medio cuando su premisa original era que no existía tal medio connotaciones negativas en la física teórica debido a su asociación pasada con la oposición a la relatividad.
Esto es lamentable porque, despojado de estas connotaciones, captura bastante bien la forma en que la mayoría de los físicos piensan realmente sobre el vacío…. La relatividad en realidad no dice nada acerca de la existencia o inexistencia de materia que impregna el universo, solo que dicha materia debe tener simetría relativista.
Resulta que tal materia existe. Aproximadamente en el momento en que se aceptaba la relatividad, Los estudios de radiactividad comenzaron a mostrar que el vacío vacío del espacio tenía una estructura espectroscópica similar a la de los sólidos y fluidos cuánticos ordinarios. Estudios posteriores con aceleradores de partículas grandes ahora nos han llevado a comprender que el espacio se parece más a un trozo de vidrio de ventana que al vacío newtoniano ideal.
Está lleno de «cosas» que normalmente son transparentes pero que se pueden hacer visibles golpeándolas con la fuerza suficiente para romper una parte. El concepto moderno del vacío del espacio, confirmado todos los días por la experimentación, es un éter relativista. Pero no lo llamamos así porque sea tabú.
Está lleno de «cosas» que normalmente son transparentes pero que se pueden hacer visibles golpeándolas con la fuerza suficiente para romper una parte. El concepto moderno del vacío del espacio, confirmado todos los días por la experimentación, es un éter relativista. Pero no lo llamamos así porque sea tabú.
Está lleno de «cosas» que normalmente son transparentes pero que se pueden hacer visibles golpeándolas con la fuerza suficiente para romper una parte. El concepto moderno del vacío del espacio, confirmado todos los días por la experimentación, es un éter relativista. Pero no lo llamamos así porque sea tabú.
Ondas piloto
Louis de Broglie afirmó: «Cualquier partícula, siempre aislada, debe imaginarse como en continuo» contacto energético «con un medio oculto». Sin embargo, como señaló De Broglie, este medio «no podría servir como un medio de referencia universal, ya que esto sería contrario a la teoría de la relatividad».
Referencias
Nacido, Max (1964), Teoría de la relatividad de Einstein, Publicaciones de Dover, ISBN 978-0-486-60769-6
Isaac Newton, El tercer libro de Opticks (2ª ed. 1718).
James Clerk Maxwell: » Tratado sobre electricidad y magnetismo / Parte IV / Capítulo XX «
Strutt, John William (Lord Rayleigh) (diciembre de 1902). «LXXIII. ¿El movimiento a través del éter causa doble refracción?». The London, Edinburgh y Dublin Philosophical Magazine y Journal of Science. 4 (24): 678–683. doi : 10.1080 / 14786440209462891. ISSN 1941-5982.
Fuentes
- Fuente: www.google.com
- Fuente: scholar.google.com
- Fuente: www.jstor.org
- Fuente: archive.org
- Fuente: www.newtonproject.sussex.ac.uk
- Fuente: www.tandfonline.com
- Fuente: doi.org
- Fuente: www.worldcat.org
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