Colección de citas famosas - Colección de máximas - ¿Qué es el éter? Teoría del éter en la relatividad especial. Éter (o traducción de Ethernet; inglés: ether o aether) Éter en griego significa gran altitud, en referencia al aire que respiraban los dioses en el cielo. En cosmología, a veces se utiliza para referirse a la materia que ocupa el espacio celeste. ¿Existe realmente el éter? 1905 fue llamado el "año milagroso" de Einstein. Este año, Einstein, que trabajó como empleado en la oficina de patentes, publicó cuatro artículos de gran alcance seguidos, resolviendo algunos de los problemas más importantes que plagaban a la comunidad física en ese momento y cambiando nuestras opiniones sobre el tiempo, el espacio, la materia y la luz. . El más famoso es el tercer artículo, que proponía la teoría especial de la relatividad. Aunque el experimento del viento de éter de Michelson-Morley se presenta a menudo como el experimento clave en la teoría de la relatividad gigante, la teoría de la relatividad de Einstein no fue diseñada para explicar los resultados de este experimento. Fue sólo uno de una serie de experimentos sobre el éter en ese momento, y Einstein no lo tomó en serio. Este es un artículo muy peculiar. No citó ninguna literatura y sólo mencionó los nombres de cinco científicos de alto nivel: Newton, Maxwell, Hertz, Doppler y Lorentz. Como se mencionó anteriormente, para explicar el "resultado nulo" del experimento del viento de éter de Michelson-Morley, Lorentz dedujo de las ecuaciones de Maxwell que cuando un objeto se mueve, la fuerza electromagnética en el objeto acorta la longitud del objeto en la dirección del movimiento. , contrarrestando así los efectos del viento etérico. Este conjunto de ecuaciones se llama transformación de Lorentz. Einstein creía que la transformación de Lorentz reflejaba leyes más generales de la naturaleza que los efectos de las fuerzas electromagnéticas. La transformación de Lorentz también puede derivarse de dos principios físicos: el principio de relatividad y el principio de invariancia de la velocidad de la luz. La teoría de la relatividad fue propuesta por primera vez por Galileo. Considera que las leyes del movimiento son equivalentes a cualquier sistema de referencia no acelerado (es decir, sistema de referencia inercial). Por ejemplo, si estás en un coche que viaja a 100 kilómetros por hora o en un coche que viaja a 40 kilómetros por hora, los patrones de movimiento deben ser los mismos, no hay diferencia entre ambos. De las ecuaciones de Maxwell podemos concluir que la luz siempre viaja a una velocidad constante (300.000 kilómetros por segundo) en el vacío. Si los fenómenos electromagnéticos también se aplican al principio de la relatividad, entonces, ya sea que la velocidad de la luz se mida en un tren rápido o en un tren lento, los resultados medidos deberían ser los mismos. Pero según la mecánica clásica esto es imposible, porque la medición de la velocidad de cualquier objeto está relacionada con la elección del sistema de referencia. Si la velocidad de un automóvil medida al costado de la carretera es de 100 km/h, entonces si se mide en un automóvil de 40 km/h, su velocidad debería ser de 60 km/h en lugar de 100 km/h. La velocidad de la luz debería ser de aproximadamente 100 km/h. lo mismo. Los resultados medidos bajo el marco de referencia no deben ser constantes. De esta manera, existe un conflicto entre el principio de la relatividad y el principio de la velocidad constante de la luz. O el principio de la relatividad es incorrecto o la ley electromagnética de Maxwell es incorrecta. Por lo tanto, los físicos de la época creían que los principios de la relatividad no se aplicaban a las leyes del electromagnetismo. La teoría electromagnética de Maxwell sólo se basaba en un sistema de referencia relativamente estacionario en el éter, es decir, un sistema de referencia relativamente estacionario en el espacio absoluto. Pero Einstein creía que el principio de la relatividad y el principio de la velocidad constante de la luz están ambos establecidos, pero debemos cambiar el concepto de espacio y tiempo absolutos. Combinando el principio de la relatividad con el principio de invariancia de la velocidad de la luz, se puede derivar la transformación de Lorentz, y de ella se pueden derivar algunos resultados "extraños", como la contracción de la longitud de los objetos en movimiento y la desaceleración del tiempo. . El tiempo y el espacio se vuelven relativos. La mecánica clásica supone la existencia de un espacio y un tiempo absolutos que son iguales para todos los observadores. Supongamos que alguien está disparando una flecha al costado del camino y A está mirando. Vio que la distancia entre el tirador y el objetivo era de 10 metros (intervalo de espacio), y la flecha tardó 1 segundo (intervalo de tiempo) en alcanzar el objetivo. b observó todo el proceso al mismo tiempo en el coche en movimiento. ¿B verá los mismos resultados que A? El sentido común y la mecánica clásica se consideran iguales, 10 metros y 1 segundo. Einstein pensó que este sentido común estaba equivocado. Según la teoría de la relatividad, se puede calcular que los intervalos espaciales y los intervalos de tiempo vistos por A y B son en realidad diferentes. El espacio y el tiempo son relativos y dependen del marco de referencia del observador. Si no existe el espacio-tiempo absoluto, entonces no hay necesidad de suponer que existe el espacio etéreo como marco de referencia absoluto. En la relatividad especial, el éter se vuelve superfluo. Si el éter no existe, el experimento del viento de éter de Michelson-Morley sólo puede obtener "cero resultados". Ese mismo año, Einstein publicó los resultados de una investigación sobre el efecto fotoeléctrico que, por otro lado, resolvió el problema del éter. En 1887, Hertz descubrió que cuando la luz incide sobre un metal, éste emite electrones, lo que se conoce como efecto fotoeléctrico.