O Éter Luminífero

Como o Éter, meio de propagação da luz, foi concebido pela ciência.

FÍSICA MODERNA

Gielton

8/5/20233 min read

Raios de luz no espaço
Raios de luz no espaço

No século XVIII a mecânica newtoniana reinava na Física. Havia uma ou outra discordância filosófica sobre interpretações dos conceitos, mas as confirmações experimentais eram animadoras.

Isaac Newton usando uma coroa
Isaac Newton usando uma coroa

Estava claro que o movimento era relativo e a velocidade de um corpo dependia do referencial. O espaço absoluto, enquanto uma estrutura na qual os corpos se localizam, era algo dado, inclusive com a aceitação do vácuo que seria o espaço desprovido de matéria. O espaço existe independente dos corpos. Assim, por exemplo, se retirarmos a Terra ou qualquer astro de sua posição, o espaço onde antes era ocupado continua existindo nas mesmas dimensões de antes.

E o tempo? Esse era concebido também como uma entidade autônoma que flui em um sentido determinado (do passado para o futuro) e independente do espaço. Se por algum motivo, o universo permanecesse imutável, o tempo continuaria a fluir normalmente. E mais, o tempo é invariante quanto ao referencial, ou seja, o intervalo de tempo de um evento, medido por observadores diferentes têm o mesmo valor. Todos os relógio do universo pulsam iguais.

tempo absoluto - explosão de um estrela
tempo absoluto - explosão de um estrela

Por fim, as leis da mecânica são válidas para qualquer referencial inercial, apesar dos resultados numéricos da posição variarem de referencial para referencial. Se o sistema de referência não for inercial é necessário acrescentar forças fictícias para explicar o movimento.

No final do século XIX, depois de grandes polêmicas sobre a natureza da luz, os cientistas estavam convencidos de que a luz era uma onda eletromagnética regida pelas famosas equações de Maxwell.

Então, como toda onda mecânica conhecida, a onda eletromagnética deveria se propagar em um meio material. Que meio seria esse? O Éter, é claro? Mas, o que seria esse tal Éter?

Da mesma forma que uma onda sonora são perturbações que caminham no ar (ou em outro meio material), as ondas eletromagnéticas, moviam-se através do éter luminífero, uma espécie de fluido infinito menos espesso e menos denso que os gases, perfeitamente elástico, invisível, indetectável e que preencheria o universo em sua totalidade, tanto os espaços interplanetários quanto os intermoleculares.

A ideia do Éter ganha ainda mais força devido a um resultado obtido das equações de Maxwell: o valor da velocidade das tais ondas eletromagnéticas surgia como uma constante. A pergunta imediata para quem sabe que o movimento é relativo foi: essa velocidade obtida é em relação a qual referencial? O Éter, a substância misteriosa que permeia o espaço. Ele seria o referencial absoluto do universo e as ondas eletromagnéticas viajam nele com a velocidade prevista pela teoria de Maxwell. Agora, bastava encontrar o Éter para encaixar a teoria nos experimentos.

Éter como referencial absoluto
Éter como referencial absoluto

Certamente, você leitor atento e curioso, deve estar se perguntando. As leis de Maxwell constituem uma síntese do eletromagnetismo e através delas é possível explicar e prever todos os fenômenos envolvendo cargas elétricas em repouso ou movimento. De forma semelhante, as leis de Newton explicam e prevêem os movimentos dos corpos em qualquer parte do universo, tanto na Terra quanto no espaço sideral. As leis de Newton são iguais, ou seja, não sofrem variações para todo e qualquer referencial inercial. O mesmo ocorre com as leis de Maxwell?

Ao aplicaram as transformações matemáticas para diferentes referenciais inerciais às equações de Maxwell, os físicos perceberam que as leis de Maxwell tomam formas diferentes. Isso significa que um dos princípios mais fundamentais das mecânica newtoniana parecia não se aplicar ao eletromagnetismo.

Como se a ciência deixasse essa questão de lado e, de alguma forma, aceitasse que para o eletromagnetismo existisse o repouso absoluto, foi em busca de medir a velocidade da Terra em relação ao Éter. Encontrando-se esse valor assumiria que esses dois ramos da Física são totalmente independentes um do outro.

Quais foram essas experiências e seus resultados?