La Tierra está sólidamente fija en el espacio

Pusiste la Tierra sobre sus bases
para que ya nunca se mueva de su lugar

(Sal 104, 5)

El experimento de Sagnac

Todos los libros que explican la teoría de la Relatividad de Eintein suelen comenzar con un análisis de los experimentos de Aragó, Fresnel, Airy, Bradley, Michelson-Morley, etc. con sus presuntos intentos fallidos por detectar el éter luminífero. A continuación dan paso al salvador del heliocentrismo, Albert Einstein, con sus postulados: No hay éter, la luz viaja siempre a velocidad c en todo sistema inercial, no hay movimiento absoluto, las longitudes de los cuerpos encogen, su masa se incrementa, la duración del tiempo cambia… Pero ningún libro enseña el experimento que en 1913 realizó el físico francés George Sagnac. Evidentemente no quieren perturbar a los estudiantes con dudas hacia el dogma de la Relatividad[1].

En la imagen de arriba está el esquema del interferómetro que ideó Sagnac. La luz que sale de una lámpara pasa a través de un espejo semi-transparente, se divide, y los dos rayos pasan –en direcciones opuestas- por otros 3 espejos, para finalmente converger nuevamente en el semi-transparente, y finalmente la luz no coherente ser recogida en la pantalla de interferencias. Todo el conjunto está situado en una plataforma que rota a 2 revoluciones por segundo sh (sentido horario), para cambiar después a 2 rps sch (sentido contra-horario). Se trata de observar si hay desplazamiento de las franjas de interferencia.

Básicamente, la diferencia con el experimento de Michelson-Morley es que en el de éstos los rayos recorrían en uno y otro sentido un diámetro de la plataforma fija, para detectar la velocidad lineal de la tierra (o la del viento de éter). Ahora en el de Sagnac los rayos que convergen en la placa recorren un circuito (circular), y pretende detectar la velocidad angular ω de la tierra (o del firmamento en torno a la tierra). Pues uno de los rayos estará girando a favor de ω y tardará menos tiempo en alcanzar la placa. Si se emite luz con la plataforma en reposo no se detecta desplazamiento de las franjas, tal como en el experimento de Michelson-Morley. Pero piensa Sagnac que con el sistema rotando como un todo con respecto al éter, el tiempo que tardará la luz en recorrer dos puntos debería ser alterado de igual manera que si el aparato estuviera inmóvil y sometido a la acción del viento de éter.

Sagnac al realizar su experimento encuentra, en efecto, que el rayo que viaja hacia los espejos que se ‘alejan’ tarda más en llegar que el rayo que viaja hacia los espejos que se ‘acercan’. No aprecia en los resultados, sin embargo, una velocidad de giro para la tierra, por lo que cataloga a su propio experimento como “nulo” al igual que el de Michelson-Morley. Aunque Sagnac no fue consciente de ello, acababa de encontrar un resultado que contradecía a la teoría de la Relatividad, un rayo de luz viaja a más velocidad que otro rayo, medidos ambos en un mismo sistema[2]. Pero además, este resultado –ahora llamado “efecto Sagnac”- es una prueba de la existencia del movimiento absoluto (la luz no tiene una velocidad constante a menos que se mida en un sistema en reposo absoluto). Y por supuesto, es una demostración, ¡otra más!, de que la Tierra está fija en el espacio, pues ella es el Sistema en reposo absoluto (Sal 104,5). Dios la afirmó para que no se mueva jamás (Sal 93,1).

El experimento Michelson-Gale.

Michelson se debió quedar estupefacto ante el experimento de Sagnac, y en el fondo, como todo heliocentrista, no daba crédito al resultado. Así que en 1925 decidió hacer por su cuenta este mismo experimento pero con un aparato mucho más sofisticado. Como nuevo colaborador tuvo a Henry G. Gale, pues Morley había fallecido en 1923. Para eliminar la distorsión que podía producir el aire, Morley y Gale ensamblaron un interferómetro como el de arriba pero el circuito para viajar la luz era una tubería llena de agua de una milla de longitud. Ellos, al contrario de Sagnac, no utilizaron una plataforma giratoria[3], pues consideraron que la rotación sería la propia de la tierra. Y efectivamente, en su experimento hallaron que la luz atravesando el circuito en sch se retardaba. El desplazamiento de las franjas que observaron fue más bien pequeño, una media de 0.26 franjas, que equivalía al 2% de la velocidad ω. Ahora aparecían pruebas evidentes de que la luz sí viajaba a través de un éter luminífero. Con ello, la alegre conjetura de que la Tierra se desplazaba a 30 km/s alrededor del sol, así como la teoría de la Relatividad, deberían haber quedado refutadas para siempre… si hubieran sido científicos honestos. Sin embargo, Michelson se limitó a afirmar cínicamente: “Todo lo que podemos deducir de este experimento es que la tierra rota en su eje”[4], lo cual es incierto pues 1º el experimento no distinguía entre la tierra rotando contra el éter o el éter rotando contra la tierra; 2º el valor numérico no coincidía con la velocidad de giro de la tierra (era sensiblemente menor[5]); y 3º Michelson sí podía deducir algo más, a saber, que el experimento de Michelson-Morley de 1887 no había sido fallido sino que confirmaba una velocidad nula para el movimiento traslacional de la tierra.

NOTAS

1. Es muy difícil encontrar hoy los experimentos de Sagnac y Michelson-Gale en los libros, por ejemplo en el A.P French del MIT “Curso de Relatividad Especial”, que se utilizaba en la universidad, no mencionan ni una palabra de ellos.
2. Para defender la Relatividad, Einstein et al dieron explicaciones ad hoc como que ésta no puede aplicarse a sistemas en rotación. Pero el resultado del experimento de Sagnac aceleró la decisión de Einstein de ampliar la Relatividad (RE) a la Relatividad General (RG). Lamentablemente para Einstein, cuando su RG estaba completada matemáticamente, resultó que fallaba también para explicar este efecto. La reacción de Einstein fue ignorar el experimento de Sagnac y continuar con lo suyo como si no pasará nada.
3. Herbert Ives en 1938 demostró analíticamente que el efecto Sagnac podía realizarse sin una plataforma en rotación, pues es la rotación terrestre (o del éter) la que produce el efecto.
4. Citado por A.H. Compton, en “The Master of Light” p. 310.
5. La tierra rotando sobre su eje sería tendría una velocidad ω=2π/86400, sin embargo si es el éter el que gira sobre el eje NS terrestre, esta ω del viento de éter variaría con la distancia a la superficie, siendo muy inferior en la superficie terrestre (como sucede con un barco que está en el ojo de un huracán) y aumentando con la altura sobre el nivel del mar. Lo que realmente Michelson-Gale detectaron era precisamente el leve ‘viento de éter’ sobre la superficie de la tierra y no la rotación de ésta.