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La eterna búsqueda del éter

octubre 13, 2021

Uno de los experimentos científicos más importantes de todos los tiempos fue un completo y absoluto fracaso.

En 1887, Albert Michelson y Edward Morley establecieron su proyecto en el sótano del dormitorio de una universidad en Cleveland, Ohio. La idea era hacer rebotar los rayos de luz en los espejos en diferentes direcciones y medir sus velocidades. Los dos investigadores pensaron que el resultado esperado —capturar la luz que se mueve a diferentes velocidades— ayudaría a probar la existencia del éter.

A veces se necesita un fracaso para avanzar.

El éter era el material invisible que se pensaba que permeaba todo el espacio vacío del universo, utilizado por pensadores famosos desde Aristóteles hasta Isaac Newton para explicar los misterios del mundo natural. El tan anunciado experimento de Michelson-Morley, como el evento de 1887 pasaría a la historia, buscaba detectar la existencia de esta sustancia indetectable.

En cambio, no encontró nada.

El experimento se convertiría en un faceplant, un fracaso que marcó el final de una teoría que había dominado la física durante 2.000 años. Pero las consecuencias del experimento de Michelson-Morley llevaron a la idea de la velocidad universal de la luz, inspiraron los avances de Einstein en la relatividad y abrieron la puerta a gran parte de la física moderna. A veces se necesita un fracaso para avanzar.

La materia de los dioses

Busto de Aristóteles.

Wikimedia Commons / Dominio público

El éter significaba muchas cosas para muchas personas. Los antiguos griegos veían al éter como el dios de la luz y el quinto elemento del universo. Para los alquimistas medievales, era la legendaria piedra filosofal que podía convertir el plomo en oro y prolongar la vida. Siglos más tarde, los primeros científicos modernos como René Descartes y Nikola Tesla seguían apuntando al éter para explicar fenómenos naturales fundamentales como la gravedad y la luz. Sin embargo, el éter no existe y nunca existió. Puede que sea el concepto imaginario más perdurable de la historia científica.

El éter fue inventado por los antiguos. En la mitología griega describía el aire puro que los dioses respiraban en los cielos en oposición al aire normal que respiran los mortales en la Tierra.

La palabra «éter» viene del griego aithêr, que significa «aire superior». La mitología griega describía el aire puro que los dioses respiraban en los cielos en oposición al aire normal que respiran los mortales en la Tierra, y fue más allá de eso. El éter también era un dios griego, una de las deidades primogénitas del panteón, el dios primordial de la luz y el cielo. Este éter brillante y divino era la versión de los filósofos clásicos de nuestra atmósfera superior. En la teoría del cosmos de Platón, escribe que hay diferentes tipos de aire y «la parte más brillante se llama éter».

Éter

Éter, del Museo de Pérgamo (Berlín)

Carlos González / Wikimedia Commons

En el siglo IV a. C., Aristóteles introdujo este concepto de aire celestial en el mundo de la física. Su filosofía veía al éter como el quinto elemento, después de la tierra, el aire, el fuego y el agua. Creía que los cuatro elementos terrestres eran cambiantes y transitorios, pero los planetas y las estrellas eran eternos y, por lo tanto, debían estar hechos de una sustancia diferente que trascendiera a los cuatro terrestres. Lo llamó éter.

Siglos más tarde, el quinto elemento clásico inspiraría otro fracaso científico épico pero influyente: la alquimia.

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El libro de cocina del alquimista

el alquimista

El alquimista, en busca de la piedra filosofal, descubre fósforo y reza por la exitosa conclusión de su operación, como era la costumbre de los antiguos astrólogos químicos. por Joseph Wright de Derby, ahora en Derby Museum and Art Gallery, Derby, Reino Unido

Museo y galería de arte Derby

La alquimia, la mágica protociencia medieval, se puso de moda en el mundo occidental en los siglos XII y XIII, cuando los textos de los filósofos griegos y árabes se tradujeron al latín y los eruditos europeos finalmente se enteraron de estas antiguas ideas.

Los alquimistas desempolvaron el antiguo concepto de éter y le dieron un nuevo giro. Para ellos, describía la esencia más prístina y perfecta que se encuentra en la naturaleza, a la que llamaron «quintaesencia». Ellos también vieron la quintaesencia (llamada así de la frase latina qüinta essentia, que significa «quinta esencia») como divina, pero creía que se encontraba en la Tierra y en los cielos. Un poco de esencia divina estaba escondida en todas las cosas, ya fueran animales, plantas o minerales. El truco estaba en liberarlo.

Aristóteles creía que los cuatro elementos físicos eran cambiantes, y los alquimistas tomaron esta idea y la siguieron. La creencia subyacente era que los metales estaban vivos y creciendo y podían transformarse en otras sustancias. Todos los metales estaban compuestos por los cuatro elementos, pero se encontraban en diferentes etapas de madurez en su camino hacia la perfección espiritual.

La teoría, entonces, era que al destilar una sustancia hasta su forma elemental y crear el equilibrio perfecto y las proporciones de los diferentes elementos, se podía purificar la materia y transmutar una sustancia en otra. El objetivo final era convertir metales básicos inmaduros como el plomo en metales superiores como el oro liberando su estado perfecto o quintaesencia.

Pero, ¿qué era exactamente la quintaesencia? Eso depende de a qué alquimista le pregunte. La alquimia era un arte secreto y enigmático con infinitas interpretaciones. Para algunos, la quintaesencia era una sustancia sutil que se encontraba en cierto grado en cada uno de los otros cuatro elementos. Otros pensaron que contenía todos los demás elementos dentro eso. Uno de los alquimistas europeos más conocidos, el médico suizo del siglo XVI Philippus Aureolus Paracelsus, llamó al elemento éter «la sustancia de las estrellas y las almas». Isaac Newton, un alquimista apasionado, lo describió como «el Elixir perfecto … nuestro oro … la leche virginal roja más fragante y saludable». En esencia, era un espíritu puro y perfecto oculto en todas las cosas, tanto química como espiritualmente.

La piedra filosofal

Un grabado en madera que representa la Duodécima Llave del legendario Basil Valentine, que simboliza el éxito en la fabricación de la Piedra Filosofal

Un grabado en madera que representa la Duodécima Llave del legendario Basil Valentine, que simboliza el éxito en la fabricación de la Piedra Filosofal. siglo 17.

Archivo histórico universalimágenes falsas

Sin embargo, la búsqueda de oro de los alquimistas no se trataba solo de metalurgia. Después de todo, esta era la Europa cristiana y los objetivos de la alquimia eran tanto espirituales como químicos. Tanto los metales como los mortales podrían volverse más puros liberando ese pedacito de espíritu divino escondido en la naturaleza. La purificación representó a los humanos esforzándose por perfeccionar el alma. Alcanzar el oro fue como conocer a Dios.

El santo grial de la alquimia era la legendaria piedra filosofal, que no era una piedra en absoluto, sino una sustancia elusiva que podía aislar la esencia pura de un material y transmutarla en otra cosa, a saber, oro. En los rincones medicinales de la alquimia, también se conocía como el elixir de la vida, una cura universal que podía traer la vida eterna. En cierto sentido, la Piedra era la representación física del concepto de perfección, o quintaesencia en sí. De hecho, a veces se le llamaba lapis aethereus, Latín para «piedra etérea».

También se le conocía como el elixir de la vida, una cura universal que podía traer la vida eterna.

Descubrir esta sustancia mágica era la obra maestra de cualquier alquimista. Newton ideó una receta secreta para la piedra filosofal, aunque, como la mayoría de su trabajo de alquimia, no se publicó hasta mucho después de su muerte. El ingrediente clave de su receta fue el mercurio, que probablemente también fue un ingrediente clave en el ataque de nervios que sufrió en 1693 durante su tiempo en experimentar con sustancias químicas tóxicas.

Un efecto secundario más feliz de la búsqueda de la elusiva piedra fue el descubrimiento accidental de fósforo, que se hizo primero hirviendo grandes cantidades de orina humana. En 1669, un aficionado alquimista alemán llamado Hennig Brand consiguió una receta para convertir el plomo en oro utilizando orina concentrada.

De alguna manera, Brand reunió más de 50 cubos del líquido dorado (según los informes, prefería la orina de los bebedores de cerveza) y, después de un período probablemente espantoso de experimentación en su laboratorio del sótano, terminó con un líquido blanco brillante que estallaría en llamas al ser expuesto. al oxígeno. Brand estaba seguro de que había encontrado la piedra filosofal. De hecho, había descubierto el decimoquinto elemento de la tabla periódica, que todavía se utiliza en las puntas de los partidos en la actualidad. Lo llamó fósforo, que significa «portador de luz».

Éter 2.0

La alquimia no sobreviviría a la Era de la Razón en Occidente. A finales del siglo XVIII, se había transformado en el campo moderno de la química o había sido relegado al ocultismo. Sin embargo, la teoría del éter perduró. En los siglos XVII y XVIII, los pensadores desempolvaron, revisaron y reintrodujeron el concepto de éter en otro intento influyente, pero en última instancia fallido, de explicar el mundo natural. Este éter 2.0 era una sustancia sutil e invisible que existía en todas partes, llenando el vacío «vacío» de todo el espacio.

En 1644, cuando desarrolló su teoría mecánica de la gravedad, el filósofo francés René Descartes (que pensaba, luego estaba) razonó que el espacio vacío no debe estar vacío en absoluto y debe llenarse con alguna cosa. Creía que algo era éter. Imaginó un medio fluido y denso compuesto por partículas en colisión que podrían transmitir fuerzas, incluida la misteriosa fuerza de la gravedad. Su teoría decía que a medida que los objetos se movían a través del fluido de éter, las partículas desplazadas creaban vórtices que empujaban a los planetas a la órbita. La Tierra era un inmenso vórtice de éter, dando vueltas alrededor del sol.

La gravitación mecánica de Descartes fue menos una verdadera teoría científica y más un ejercicio de pensamiento. Y aunque su noción de vórtice sería refutada, hizo que la gente pensara en la mecánica del universo. En particular, hizo que Isaac Newton pensara en ello justo cuando el hombre bajo el manzano apócrifo estaba a punto de cambiar el mundo.

Retrato de Isaac Newton ...

Isaac Newton

DEA / G. NIMATALLAHimágenes falsas

El éter jugó un papel importante en las primeras teorías de Newton sobre la gravedad y la luz a mediados del siglo XVII. Lo definió como una materia elástica, invisible, fuerte y sutil que existía en todas partes en diferentes formas. «No es una sola sustancia uniforme», escribió, «pero así como el aire contiene vapores acuosos, el éter puede contener varios espíritus etéreos adaptados para producir los fenómenos de electricidad, magnetismo y gravitación».

Al principio de su carrera, Newton describió la gravedad como la presión causada por el éter que fluye hacia la Tierra. Pero luego cambió de opinión, gracias a una pregunta persistente y sin respuesta: si la mecánica de la gravedad se explicaba por partículas de éter que empujaban los cuerpos celestes hacia la Tierra, ¿qué estaba empujando las partículas de éter?

En cambio, en su monumental libro de 1687 PrincipiaNewton no se molestó con el éter. Teorizó que las fuerzas de atracción y repulsión actúan entre sí desde la distancia y demostró matemáticamente muchos de los movimientos del cosmos. Pero Newton admitió que no podía explicar el porque de la gravedad misma, y ​​declaró que no «fingiría hipótesis». Algunos dicen que silenciosamente especuló que el éter tenía algo que hacer, pero sin ningún experimento que lo respaldara, no publicó la teoría.

Con la cuestión de la gravedad y el éter archivada, …