Uneori oamenii învață mai multe din erori decît din succese. Acesta este cazul savanţilor care, din greşeală, în cadrul experimentului Michelson-Morley, au dat peste cap unele legi fundamentale ale fizicii. La începutul secolului al XIX-lea, savanţii nu ştiau dacă lumina este o undă sau o particulă. În 1801, un fizician pe nume Thomas Young a clarificat problema cu un experiment. A trecut o lumină prin două fante orientate spre un perete, producînd un tipar de lumină asemănător unui cod de bare. Dacă sursa de lumină producea doar un flux de particule, imaginea rezultată ar fi avut forma celor două fante. Însă, tiparul rezultat era un indiciu clar că undele se răspîndeau şi interferau unele cu altele, relatează Curiosity.

Acest lucru aducea o nouă problemă, întrucît toate undele cunoscute aveau nevoie de un mediu prin care să treacă. Deoarece lumina călătoreşte de la Pămînt la Soare şi de la alte stele la Terra, fizicienii au determinat că trebuie să fie o substanţă care există în Univers. Au numit această substanţă „eter” şi au decis ca aceasta avea nevoie de anumite proprietăţi bizare. Ar trebui să fie ceva ce se găseşte oriunde dar care nu ar interacţiona cu materia obişnuită (sună ca materia întunecată, dar nu este acelaşi lucru). Pînă în 1887, fizicieni precum Albert Michelson şi Edward Morley erau convinşi că eterul ar putea purta doar unde de lumină, fiind determinaţi să dovedească această ipoteză într-un experiment.

Pentru a înţelege experimentul Michelson-Morley, trebuie înţeles „vîntul” eteric. Să spunem că Pămîntul este precum o maşină care merge într-o zi fără vînt. Chiar dacă nu bate vîntul, dar scoţi mîna pe geam, vei simţi o briză puternică. În mod similar, eterul ar trebui să curgă peste suprafaţa planetei la o rată aproximativ egală cu viteza Terrei care călătoreşte prin spaţiu.

Pentru a ilustra experimentul, trebuie imaginaţi doi înotători care se scufundă într-un rîu larg de 30 de metri care curge cu o rată de 1 metru pe secundă. Ambii înotători au o viteză de 1,5 metri pe secundă. Primul, Ion, înoată în amonte 30 de metri, apoi se întoarce în aval şi mai înoată 30 de metri. Pentru că se deplasează împotriva curentului în prima cursă, are o viteză de doar circa 0,5 metri pe secundă, dar recuperează la întoarcere cînd are o viteză de 2,5 metri pe secundă. Înseamnă că primii 30 de metri sunt parcurşi în aproximativ 50 de secunde, iar a doua cursă durează doar 12,5 secunde, însumînd un total de 62,5 secunde. Al doilea înotător, Silvia, înoată perpendicular cu rîul, potrivindu-şi mişcarea în funcţie de curgerea rîului, apoi se întoarce şi înoată pînă unde a plecat. Spre deosebire de Ion, viteza sa rămîne constantă: 1,2 metri pe secundă. Ambele curse durează 50 de secunde, un timp mai mic decît cel al lui Ion.

Acelaşi lucru ar trebui să fie adevărat şi pentru lumina care călătoreşte prin eter. Michelson şi Morley au construit un dispozitiv numit interferometru, care foloseşte ceea ce poate fi considerată în esenţă o oglindă cu o singură parte pentru a împărţi impulsul de lumină, reflectînd jumătate la un unghi de 90 de grade într-un tunel şi permiţînd celeilalte jumătăţi să treacă printr-un alt tunel. Ambele impulsuri sunt apoi reflectate din nou de oglinzi plasate la capătul fiecărui tunel. La sfîrşit, parametrii acestora sunt măsuraţi de un detector.

Acum, ne putem imagina că un impuls e Ion, iar altul e Silvia. Dacă ipoteza eterului era corectă, curenţii din „apă” ar fi făcut ca impulsurile să călătorească diferit, astfel că ar fi ajuns la detector în momente diferite. Totuşi, au ajuns exact în acelaşi moment, indiferent de cîte ori a fost încercat experimentul. Ceva nu era clar în lumea fizicii.

Michelson şi Morley nu au putut detecta influenţa eterului pentru că, desigur, nu era eter. Mai mult, fizica din secolul următor a ajuns la concluzia că lumina este atît undă, cît şi particulă. De asemenea, călătoreşte cu aceeaşi viteză în vid, indiferent de circumstanţe. Acesta reprezintă fundamentul pentru teoriile relativității generale şi speciale elaborate de Albert Einstein, iar experimentul Michelson-Morley este acela care a creat fundaţia pentru cele mai influente teorii ştiinţifice ale secolului XX. Fără eşecul lor de a detecta eterul, probabil nu am fi realizat că era o problemă imensă care trebuia rezolvată. În ultimă instanţă, experimentul este încă o dovadă că ştiinţa progresează atît din succese, cît şi din eşecuri. (Sursa: Descoperă.ro)