Auge èter i amilera

1994/07/01 Martin Axpe, Iñaki Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Historia

Avui dia l'èter no és més que un simple compost químic, però al llarg de la història de la Física sempre ha existit una substància meravellosa anomenada èter: Qui va començar a ser Déu i va acabar sense res.

La paraula èter prové del grec. De fet, eter ?xliff-newline{\} en grec s'escriu{\}, i la seva arrel és ?xliff-newline{\} (en flames). És un origen bastant directe, com després veurem, ja que històricament ha estat relacionat amb el foc i la llum.

Déu

Nou segles abans del naixement de Jesucrist, l'èter era el cel superior, on viuen tots els cossos que sabem en el cel. Mentre la filosofia estava a punt d'aparèixer, l'explicació i descripció del món depenia dels poetes.

Un d'ells, el grec Hesíode, ens compta el naixement de tots els déus. VIII. En el seu llibre Teogonia del segle XX. Com molts déus eren parts i fenòmens de l'univers, la teogonía es converteix en cosmogonia. Així el nostre èter es converteix en Èter i troba una família: Segons Hesíode, és fill d'Eter Nicte (Gaua) i Erebo (Ilunbe), i d'Hemera (Eguna) (veure figura 1).

Però com en els poemes cadascun pot dir el que vol, no ens ha de sorprendre que no tots estiguin d'acord. Per exemple, el grec Higinio ens diu que és el fill d'Eter Kaos i Kaligo, el marit d'Hemera, i el pare de Zeru, Itsaso, Lur, etc.

No obstant això, el cicerón romà ho considera el pare de Júpiter i Cælus, etc.

Aire ardent

Deixant a un costat els possibles parents de l'èter, sabem Homer per primera vegada a. C. IX. En el segle XX el va esmentar. L'èter, segons ell, era el foc sota el pastat, l'atmosfera superior o la llum celeste. En altres paraules, l'aire que envolta les estrelles, els planetes, el sol i la lluna.

Per a aquells grecs antics, com l'aigua ha omplert la mar i l'aire ha ocupat l'espai en el qual vivim, els cels estaven plens d'èter. Des d'aquest punt de vista, qüestionar l'existència de l'èter era com qüestionar l'existència de l'aigua.

Després de reconèixer la seva existència, els primers filòsofs van començar a explicar la naturalesa de l'èter. Segons Enpedokles (a. C. V. m.) eren quatre els elements bàsics o essències: terra, aigua, aire i foc. Totes les coses del món es formaven per mescla de les quatre essències esmentades. Les diferents proporcions de les quatre essències mostraven diferències entre cossos o materials. L'èter era, per tant, una mescla d'aire i foc.

Una mica més tard, a. C. IV. En el segle XX, tant el significat com el caràcter, van sofrir un canvi important de la mà d'Aristòtil.

Essència cinquena

Aristòtil va dividir el món en dues esferes: les parts de la lluna i de la lluna. El primer, canviant, corrupte, de moviment directe i construït amb terra, aigua, aire i foc. En l'esfera de la lluna, no obstant això, no hi havia canvis, ni corrupcions, tenia un moviment circular i, com sabem, era de fita.

A l'ésser tots dos mons tan diferents, era impossible que estiguessin fabricats amb els mateixos ingredients. L'èter no podia ser una mescla d'aire i foc. Ella mateixa havia de ser l'essència fonamental: l'essència cinquena. A més, per a respondre a les necessitats del món lunar (eternitat, perfecció...), aquesta cinquena essència (èter) era millor que les altres quatre. Per aquest motiu els alquimistes prenguessin la idea de la quinta essència.

L'èter amb Aristòtil és, d'una banda, la matèria primera del cel, però, al mateix temps, també la llum celeste que ens ve de l'hora de veure els objectes.

L'èter, en resum, envolta tota la matèria comuna, però no està fet d'essències ordinàries, ja que és la cinquena essència.

Misticisme

Tot el que s'ha dit per Aristòtil es va prendre com a model fins al final de l'Edat mitjana i, a més, el cristianisme va fer que el pensament quedés impregnat de misticisme. Estimats Beda (VIII. m.), per exemple, veia set cels sobre la Terra: el de l'aire, el de l'èter, el de l'Olimp, el del cel noguera, els dels astres, els àngels i el de la Trinitat Santa.

Com veiem, l'èter sempre era aquí. També en models alquimistes, com es pot observar en la Figura 2.

Farcit de buit

A la fi de l'Edat mitjana es va perdre el respecte a Aristòtil i les seves idees es van abandonar. No obstant això, l'èter continuava sa, encara que canviés de necessitat.

Des de pràcticament el principi l'èter ha estat lligat a la idea del buit, però la història del buit exigiria tot l'article. Per tant, no aprofundirem en això. Derragun Descartes (XVII. m.) espais aparentment buits i saturats d'èter. Segons aquest filòsof l'èter no pesava i era l'origen del moviment.

A més, explicava el diferent pes dels cossos del mateix volum: el que menys pesava tenia més èter i viceversa.

Espai absolut

Els holandesos Huygens (XVII. m.) defensava la dispersió de la llum en forma d'ona. Però les ones necessiten algun suport per a la seva difusió. El so, per exemple, necessita aire, aigua o una altra cosa per a desplaçar-se. Però la llum de les estrelles ens arriba a través de l'espai buit. Quin podria ser el suport de la llum? Huygens creu que havia d'haver-hi una substància prima i elàstica que ocupava tot l'espai: els èters.

Newton (XVII. m.) també necessitava èter. Newton no admetia que la llum era l'ona. Segons ell, estava format per fraccions. No obstant això, la seva teoria gravitatòria el preocupava: com es coneixien dos cossos molt llunyans? Com se sentien atrets? Es necessitava algun suport per a portar la informació, que era èter.

L'èter d'Huygens i Newton no era un déu, ni com el d'Aristòtil, perquè no era la matèria primera de les estrelles. Però encara l'èter era meravellós: el translúcid, sense fricció, estàtic, immutable, i tant les estrelles com els planetes podien moure's en el seu interior sense obstacles.

Per això, XIX. A la fi de segle, tots els científics reconeixien l'èter. A més de ser extremadament àgil i flexible, ocupava tot l'espai. A més era un espai absolut: aquell entorn o suport anomenat èter, que ho cobria tot, era una referència absoluta per a tots els cossos de l'univers.

Fi de l'èter

Els vint-i-vuit segles de la història celeste de l'èter es van acabar en intentar demostrar-lo experimentalment.

Astrònoms danesos Römer (XVII. m.) va proposar una mesura de la velocitat de la Terra respecte a l'èter. Però en aquella època la tecnologia no era tan bona com per a dur a terme l'experiència.

XIX. En el segle XX, no obstant això, les característiques de l'èter no eren tan clares. D'una banda, la teoria electromagnètica de la llum de Maxwell (1861) garantia l'existència de l'èter, però per un altre, algunes observacions òptiques li atribuïen característiques diferents. El francès Fresnel va veure en 1818 que la Terra estava paralitzada amb l'èter. Això significava que la Terra arrossegava a l'èter.

Fizeau va demostrar en 1851 l'existència de coeficients d'arrossegament (veure figura 3).

Però la prova total arribaria en 1887 amb el prestigiós experiment realitzat pels físics estatunidencs Michelson i Morley. En ell es pretenia detectar el moviment de la Terra respecte a l'èter, l'espai absolut. El raonament de l'experiment es basava en: 1) les velocitats de les ones lluminoses eren relatives al suport (èter); 2) la Terra es mou a través de l'èter. Per tant, es produeix vent d'èter en el sentit contrari al moviment; 3) el moviment de la llum en la direcció del vent o en altres direccions influirà en la velocitat de la llum observada.

L'essència de l'experiment s'indica en la figura 4: tenim dos nedadors, el primer neden en la direcció del corrent i el segon perpendicular. Si hi hagués corrent, la segona arribaria abans a la meta.

L'experiment es representa en la figura 5. Entrada de l'interferòmetre a un recipient ple de mercuri. En aquest dispositiu un raig de llum surt de S cap a K. En arribar al vidre K, el raig de llum es divideix en dues parts, una cap al _mirall I1 i una altra cap a l'I2. Es reflecteixen en miralls i tornen cap a K. En el vidre K, el _procedent de M2 segueix recte fins a T, mentre que el procedent d'I1 arriba a T una vegada reflectit en el vidre K.

Els dos raigs han de recórrer la mateixa distància, però si hi ha vent etérico, un d'ells ha d'arribar abans que l'altre al telescopi T. El resultat de l'experiment, no obstant això, va ser total: No hi havia vent d'èter i, per tant, tampoc hi havia moviment de la Terra respecte a l'èter. A més, la irrupció de l'èter en la Terra generava un problema encara més complicat. Eterra estava a punt de morir.

Quan Einstein va publicar en 1905 la Teoria de la Relativitat Especial, la història del meravellós èter va acabar. No hi havia èter.