Michelson e Morley

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Objetivo
O objetivo do experimento de Michelson-Morley era provar a existência dos ventos etéreos através do movimento da terra que teoricamente estaria imersa em um espaço cheio éter.
Introdução
Os físicos do passado não conseguiam compreender o fato de que o espaço era vazio, somente vácuo; eles acreditavam que deveria ter algum elemento preenchendo este ambiente, inexplorado até então. Para tampar este suposto buraco, foi “criado” o éter. 
O éter
Aos olhos dos físicos do século XIX, as ondas de luz que vem do sol precisam de um meio para se propagar, da mesma maneira que as ondas sonoras possuem o ar como meio de propagação. O éter se encaixou muito bem neste vazio entre sol e terra.
Estudando o comportamento do éter propagando a luz do sol, os físicos conseguiram notar algumas propriedades desta matéria. Para que a luz pudesse se propagar com tal velocidade o éter deveria ser muito rígido, quase impossível de se comprimir.
Porém, se os planetas estivessem imersos em um material muito viscoso, estes estariam perdendo energia a cada volta e girando em espiral até se chocarem com o sol. Como isto não acontecia e os planetas giravam de acordo com as leis de Newton, foi dito que o éter é um fluido móvel, sem viscosidade, transparente e incomprimível.
Agora, conhecendo todas as suas propriedades, estava na hora de provar sua existência.
O Interferômetro
Foi criado por Albert Michelson com o intuito de provar a existência do éter.
Este é composto por uma fonte de luz, dois espelhos, um sensor de luz e um espelho parcialmente transparente e parcialmente refletor.Figura 1: Interferômetro.
A fonte de luz é apontada para o espelho parcialmente refletor, este divide o feixe em dois em trajetórias perpendiculares, os feixes refletem nos espelhos que então colocados à mesma distancia do espelho parcialmente refletor. Os feixes são refletidos e se juntam no mesmo ponto onde foram separados em dois e formam um só feixe. Depois se analisa as franjas de interferência.
O Experimento
A ideia estruturava-se na seguinte hipótese: como a Terra se movimenta sobre um éter em repouso, o aparelho deveria detectar uma velocidade maior para a luz quando esta se movesse na direção do movimento da Terra e numa velocidade inferior quando se movesse na direção oposta. (CARVALHO FILHO, p. 02).
Michelson sabia que o resultado seria muito pequeno, pois a velocidade da terra através éter é e a velocidade da luz é . Como os feixes vão para traz e para frente antes de serem comparados, sua diferença de tempo de viagem dependeria de .
O instrumento era tão sensível, que os pedestres e as carruagens interferiam nos resultados e cada medição demorava quase um dia de trabalho. Após varias tentativas, nenhum resultado a favor do éter foi encontrado. Michelson concluiu que seu interferômetro não era tão confiável como pensara que fosse. Assim o experimento foi deixado de lado por alguns anos.
Tempos depois, após pedidos de alguns colegas físicos, Michelson agora juntamente com Edward Morley, construíram um novo instrumento. Este estava sobre uma base de arenito que flutuava em mercúrio, desta maneira ele era mais estável e imune a passagem de carruagens e pessoas.
O experimento com o aparelho melhorado com a ajuda de Morley deveria ser capaz de detectar a diferença na velocidade da luz no sentido do movimento da terra e no sentido contrário, se o éter existisse, seria notada uma diferença nas franjas de interferência. Mas não foi encontrada nenhuma diferença.
Segundo Gazzinelli (2005, p. 21) “o resultado nulo foi decepcionante não apenas para ele (Michelson), que esperava poder medir a velocidade da Terra em relação ao éter, o vento do éter, como para toda a comunidade de físicos que acompanhavam os desenvolvimentos da teoria eletromagnética”.
Algumas teorias surgiram tentando explicar este resultado negativo, a mais aceita na época, apesar de muitos não concordarem, foi a teoria de George Francis FitzGerald, esta dizia que “comprimento dos corpos materiais se modifica (na direção do seu movimento no éter) de uma quantidade que depende do quadrado da razão entre as suas velocidades [v] e a da luz [c]” no vácuo (PAIS, 1995, p. 139)
Nos anos seguintes outros físicos tentaram reproduzir o experimento, sem resultados positivos. Provando, deste modo, que a luz viaja com igual velocidade em todas as direções em desacordo com a ideia da terra se mover através do éter. Michelson foi o primeiro Norte Americano a ganhar um Nobel e morreu acreditando que os resultados de seu experimento estavam errados.
Referências
- O Universo Mecânico: O Experimento De Michelson-Morley  (http://www.youtube.com/watch?v=Ta5DRmKHa-U) acesso: 11/09/2013
- Michelson-Morley Interferometer (http://www.youtube.com/watch?v=D7BZWIJK64Y) acesso: 11/09/2013
-A experiência de Michelson-Morley (http://historiadafisicauc.blogspot.com.br/2011/06/nos-finais-do-seculo-xix-teoria.html) acesso: 11/09/2013
- CARVALHO FILHO, José Ernane Carneiro. O resultado negativo da experiência de Michelson-Morley ante a Epistemologia Bachelardiana. (http://www.sbhc.org.br/resources/anais/10/1344884935_ARQUIVO_OresultadonegativodaexperienciadeMichelson-MorleyanteaEpistemologiaBachelardiana-TEXTOCOMPLETO.pdf) acesso: 12/09/2013
- GAZZINELLI, Ramayna. Teoria da relatividade especial. São Paulo: Edgard Blücher, 2005.
- PAIS, Abraham. Sutil é o Senhor...: a ciência e a vida de Albert Einstein. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 1995.
-Figura 1: (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/Michelson-Morley_experiment_%28pt%29.svg) acesso: 14/09/2013