Casi globalmente, Albert Abraham Michelson es conocido dentro de todas las disciplinas científicas por sus trabajos sobre óptica y electromagnetismo, los cuales le permitieron afirmar, por primera vez, que la velocidad de la luz era una constante, además del valor al que se desplazaba. Se trata de los resultados de uno de los experimentos más famosos de la historia de la física, el experimento de Michelson-Morley, el cual, además, fue reconocido por el mismísimo Albert Einstein como base de la Teoría de la Relatividad.
UN FÍSICO DISTINTO
Albert A. Michelson nació el 9 de diciembre de 1852 en Strzelno, en el antiguo Imperio Alemán. Sin embargo, con tan solo dos años de edad, su familia se mudó a Murphys, en California, con el objetivo de encontrar un futuro mejor para toda la familia. Allí, el pequeño Michelson tuvo acceso a una educación muy amplia, donde pudo desarrollar una vocación por las ciencias de forma muy libre. Estudió en el Lincoln Grammar School y, posteriormente, se graduó en 1869 en el instituto Boys High School. Sin embargo, diferenciado de muchos de sus contemporáneos dedicados al ámbito científico, Michelson no acudió directamente a la Universidad, sino que ingresó en la Academia Naval de los Estados Unidos, en Annapolis, como una especie de instructor de ciencias.
Sin embargo, su educación autodidacta y la experiencia de la Academia Naval le fueron más que suficientes para, en 1873, obtener el grado de oficial y prestar servicios en la Academia en calidad de instructor científico en física y química. No obstante, en el año 1887 se despertaron nuevas inquietudes en Michelson que lo hicieron cambiar un poco el camino que estaba tomando su vida. Y es que, interesado por los estudios de aquel momento sobre la velocidad de la luz, decidió intentar probar el método Foucault (el cual se basaba en las reflexiones en una serie de espejos) para determinar cuál era exactamente la velocidad de la luz.
EXPERIMENTO DE MICHELSON Y MORLEY
Así, colaborando con su colega Edward Williams Morley en lo que a día de hoy se conoce como el famoso experimento de Michelson y Morley, ambos consiguieron probar que la velocidad de la luz era constante para cualquier observador, así como desmentir por completo la existencia del éter. De hecho, en un primer momento, el objetivo de ambos científicos era probar la existencia de esa sustancia, el éter, la cual se suponía que cubría todo y permitía la propagación de la luz. La idea era que la Tierra se movía a través de éter mientras orbitaba alrededor del Sol, lo cual generaría un “viento de éter” que afectaría a la velocidad de la luz en direcciones diferentes.
Así, usaron un dispositivo que dividía un haz de luz en dos trayectorias perpendiculares, las cuales luego se recombinaban: un interferómetro. Si existiera el éter, se esperaba que la velocidad de la luz variara en cada una de las direcciones, debido al movimiento de la Tierra a través de él. Sin embargo, los resultados fueron muy diferentes, pues Michelson y Morley no detectaron ninguna diferencia en la velocidad de la luz de los dos haces, lo que desafiaba por completo las creencias del momento.
Por tanto, la falta de detección del viento del éter desencadenó teorías alternativas e, incluso, fue un componente clave en el desarrollo de la teoría de la relatividad de Einstein, presentada en el año 1905. Esta teoría fue la que confirmó la comprensión de la naturaleza del espacio y el tiempo, eliminando por completo la necesidad de un éter absoluto y, además, proponiendo que la velocidad de la luz es constante para todos los observadores, independientemente de su movimiento o estado.
EL INTERFERÓMETRO MEJORADO
El éxito de este experimento fue rompedor y el suficiente para que Michelson fuera recomendado como candidato para iniciar sus estudios más formales en Europa. Así, durante los siguientes años, el joven Michelson dedicó su tiempo a educarse en la física y la óptica, las áreas que más interés le despertaban, a través de cursos en las Universidades de Berlín y Heidelberg, así como en el Collège de France y en la École Polytechnique de Francia. Todo este periodo derivó en un establecimiento final en Cleveland, en donde aceptó una plaza como profesor de Física en la Case School of Applied Science. Por fin, Michelson contaba con los conocimientos y la estabilidad suficiente para centrarse en su verdadero interés: hace una medición exacta de la velocidad de la luz.
De esa forma, Michelson utilizó su tiempo en Cleveland para crear un interferómetro mejorado con el que poder realizar estudios fiables y detallados acerca de la velocidad de la luz. Este invento llamó la atención de muchos otros físicos involucrados en el mismo área, por lo que su nombre comenzó a sonar más fuerte dentro del panorama científico, y se trasladó a Chicago para ejercer como Jefe del Departamento de Física de la Universidad de Chicago, en donde permaneció hasta su jubilación en el año 1929.
Durante su estancia en Chicago, Michelson recibió además uno de los mayores premios que un científico puede recibir: ser galardonado con el Premio Nobel. Ocurrió en el año 1907, cuando la Academia Sueca reconoció todos los estudios y todas las aportaciones del físico a la investigación en torno a la velocidad e la luz, haciéndolo pasar a la historia.
LAS MEDICIONES DE LA VELOCIDAD DE LA LUZ
En el año 1906, E.B. Rosa y N.E. Dorsey, del National Bureau os Standards, utilizaron un nuevo método eléctrico para medir la velocidad, obteniendo un valor de 299,781 km/s, con tan solo 10 km/s de incertidumbre. Aunque se trató de un resultado posteriormente cuestionado, marcó el comienzo de una tendencia entre los científicos por medir esta velocidad de la forma más detallada posible. Así, a partir del año 1920, Albert Michelson comenzó a planear la medición definitiva desde el Observatorio de Monte Wilson, utilizando una línea de medida hasta la Lookout Mountain. Sin embargo, esta famosa medición enfrentó desafíos como la oscuridad causada por incendios forestales, que afectaron la imagen del espejo, y la posible descolocación de puntos de referencia debido a un terremoto en Santa Bárbara en 1925. Aun así, Michelson consiguió obtener en el año 1926 un valor de 299.796±4 km/s.
Después del año 1927, se realizaron nuevas medidas de la velocidad de la luz, con dispositivos electro-ópticos, aunque todas fueron inferiores al valor previo obtenido por Michelson. No obstante, en el año 1930, el físico colaboró con los científicos G. Pease y Fred Pearson en una medición en un tubo de vacío en Pasadena, California, la cual también se vio obtaculizada por problemas geológicos y de condensación. Lamentablemente, Michelson falleció sin ver los problemas solucionados, por lo que no pudo disfrutar del experimento completado, el cual alcanzó un valor de constante de 299,774 km/s. Esta cifra se consideró altamente coherente con los valores electro-ópticos previos, por lo que fue publicado en 1935, con el nombre de Michelson entre los investigadores principales.
