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Tomar el pulso a la luz

Los experimentos de Albert Michelson con espejos y tuercas.

ALBERT MICHELSON en el laboratorio de la Universidad de Chicago que dirigió entre 1894 y 1928, fotografiado con uno de los muchos interferómetros que usó a lo largo de su carrera. [Centro de Investigación sobre Colecciones Especiales, Biblioteca de la Universidad de Chicago]

Despedimos el Año Internacional de la Luz recordando los trabajos del físico estadounidense Albert Michelson. Nadie hizo más que él por tomarle el pulso a la luz. Primero midió su velocidad mediante un espejo rotatorio. Luego intentó detectar el éter, el medio en que se movía la luz, disponiendo una serie de espejos sobre una superficie que giraba lentamente. Por último, promovió el interferómetro, un nuevo instrumento capaz de medir diámetros estelares, aumentar la resolución de las líneas espectrales y fijar un nuevo estándar de longitud basado en la longitud de onda de la luz.

Se considera a Michelson un científico singular, cuyas mediciones cada vez más precisas de la velocidad de la luz cuestionaron la existencia del éter y allanaron el camino de la relatividad. Pero dominar la luz hasta ese extremo requirió conjugar dos características distintivas de Estados Unidos: una densa red de observatorios astronómicos y una comunidad de hábiles constructores de herramientas al servicio de la industria. Michelson innovó usando los componentes disponibles y basándose en diseños simples, pero su investigación respondía a las contribuciones de mentores y rivales a un lado y otro del Atlántico. Simon Newcomb y Henry Rowland en EE.UU., y Alfred Cornu y lord Rayleigh en Francia y Gran Bretaña, respectivamente, fueron muy relevantes para él —las mediciones de la velocidad de la luz de Michelson eran, pues, menos singulares de lo que se suele suponer—. Además, sus investigaciones interferométricas retaron a los mejores espectroscopios del momento, que no alcanzarían la precisión necesaria hasta una década después. Comprender las formas en que Michelson tomó el pulso a la luz nos ayuda a entender la historia de los lugares en los que vivió y trabajó, el funcionamiento de las comunidades científicas y qué significa replicar un experimento.

La velocidad: Girar un espejo
Como profesor de física en la Academia Naval estadounidense en Annapolis, Michelson decidió medir la velocidad de la luz combinando los mejores elementos de dos experimentos previos: un espejo giratorio (como Léon Foucault) y un recorrido largo (como Cornu). Partiendo de un espejo semitransparente, un rayo de luz iba a recorrer en ambos sentidos una distancia lo bastante larga como para determinar el tiempo empleado en recorrerla; entretanto, el espejo habría girado, de modo que a su vuelta el rayo de luz sería reflejado en otra dirección. Sirviéndose de una escala fabricada por William Rogers, astrónomo experto en medidas de longitud, y de los mejores instrumentos que pudieron facilitarle constructores como Alvan Clark and Sons, en 1879 Michelson obtuvo un nuevo valor para la velocidad de la luz.

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