En la Teoría de la Relatividad Especial propuesta por Albert Einstein en 1905 se obtienen unas relaciones llamadas “relaciones o transformaciones de Lorenz”. Estas relaciones son expresiones de extraordinaria belleza que además explican fenómenos que solo son aparentes cuando uno se acerca a la velocidad de la luz. Tres de los más importantes resultados de esta teoría son que al acercarse a la velocidad de la luz, 1.- las longitudes se contraen, 2.- el tiempo y alarga y 3.- la masa se incrementa. Podemos imaginar el impacto que estos resultados causaron en la comunidad científica. Estos resultados además de la relación entre la masa y energía expresada por la famosa fórmula E=mc2, causaron enorme rechazo e incredulidad entre la población incluidos muchos académicos y científicos que crecieron y fueron formados con las ideas de la física newtoniana en la cual un metro, un segundo o un kilogramo, ¡siguen siendo un metro, un segundo y un kilogramo, independientemente de nuestra velocidad!
La teoría electromagnética de Maxwell propuso la existencia de una sustancia llamada “éter” que llena todo el espacio del universo, esa sustancia era el sustrato en que se propagaban las ondas electromagnéticas como la luz. Sin embargo, uno de los pilares fundamentales de la teoría de la relatividad de Einstein es la afirmación de que la velocidad de la luz es una constante para todos los observadores del universo. Debido a esto la idea de una sustancia que inunda el universo, como el éter, era fuente de muchos problemas. Para ver esto imaginemos un rio en el cual viajamos con una lancha. Claramente tendremos velocidades diferentes si nos movemos en la dirección del flujo de agua del río, o, contrario a esta dirección, o perpendicular a la dirección del flujo.
A partir de estas ideas los científicos norteamericanos Michelson y Morley propusieron un experimento para detectar el famoso éter argumentando que, igual que una lancha en un río, si lanzamos un rayo de luz en la dirección paralela o perpendicular a la dirección de movimiento del éter deberíamos de medir velocidades diferentes para el rayo de luz. Michelson y Morley construyeron un aparato, ahora conocido como “interferómetro de Michelson y Morley”, precisamente para detectar la diferencia de velocidad de la luz al moverse en dirección longitudinal y perpendicular al hipotético éter. Sin embargo, al realizar el experimento no se encontró ninguna diferencia, la velocidad de la luz es la misma en dirección longitudinal y perpendicular al supuesto éter.
Ante esta situación y para salvar la idea del éter, Fitzgerald propuso que el interferómetro sufría una contracción en la dirección longitudinal y debido a esto se obtiene el mismo resultado en la medición longitudinal y perpendicular.
El experimento de Michelson y Morley es probablemente el experimento científico que más veces se ha realizado y en las más diferentes y variadas circunstancias. De hecho, ante los inesperados resultados de este experimento inicialmente se propuso realizar el mismo no en los meses de junio y julio, sino al final del año en diciembre y enero, cuando nuestro planeta se encuentra en el otro extremo de su órbita alrededor del Sol.
Así se hizo y se obtuvieron los mismos resultados. También se propuso realizar este experimento no en países que se encuentran en el hemisferio norte de nuestro planeta sino también en el hemisferio sur, así se hizo sin que cambiara el resultado. Este experimento se ha realizado en globos aerostáticos a mucha altura sobre la tierra, en submarinos a mucha profundidad, en naves espaciales orbitando la Tierra y en todas las condiciones y posiciones imaginables incluido el ecuador y los polos del planeta.
El resultado siempre ha sido la corroboración de que esa hipotética sustancia llamada “éter” que inunda el universo no existe, y que la velocidad de la luz es realmente una constante universal independientemente de nuestro estado de reposo o movimiento.