Albert Abraham Michelson: El hombre que no encontró nada

En 1887, en Cleveland, Michelson y Edward Morley construyeron un instrumento lo suficientemente sensible para detectar el movimiento de la Tierra a través del éter luminífero, el medio invisible en el que la física del siglo XIX suponía que debía ondular la luz. No encontraron movimiento alguno. El resultado nulo es uno de los más importantes en la historia de la ciencia, y su autor pasó el resto de su vida haciendo lo que siempre había hecho: medir cosas con mayor exactitud que nadie antes.

De Strzelno a Virginia City

Nació el 19 de diciembre de 1852 en Strelno, entonces en Prusia y ahora Strzelno en Polonia, en el seno de una familia judía polaca que emigró a los Estados Unidos cuando él era un niño pequeño. Su padre dirigía una tienda y el joven creció en los incipientes pueblos mineros del Oeste estadounidense: Murphy's Camp en California y Virginia City en Nevada. Durante la escuela secundaria vivió en San Francisco con su tía, Henriette Levy, donde terminó la escuela pública en 1869. Su hermana Miriam se convirtió en novelista. La familia no era religiosa; Michelson siguió siendo agnóstico toda su vida.

Un nombramiento del presidente Grant

En 1869 recibió un nombramiento especial para la Academia Naval de los Estados Unidos por parte del presidente Ulysses S. Grant. Durante cuatro años como guardiamarina se distinguió en óptica, calor, climatología y dibujo técnico, graduándose como alférez en 1873. Siguieron dos años de servicio en el mar en las Indias Occidentales, y luego un regreso a Annapolis en 1875 para enseñar física y química.

Fue allí, en 1877, donde una demostración de clase se convirtió en una carrera. Se le pidió que mostrara a los estudiantes cómo se podía medir la velocidad de la luz, y Michelson mejoró el aparato con tanta eficacia que en 1879 publicó una cifra formal: 299.910 kilómetros por segundo, más o menos 50. Ese año fue destinado a la Oficina del Almanaque Náutico en Washington para trabajar con Simon Newcomb, y luego viajó a Europa (Berlín, Heidelberg, el Collège de France, la École Polytechnique) antes de renunciar a su cargo.

Persiguiendo la luz

La velocidad de la luz se convirtió en el eje de su vida. Su valor de 1883 fue de 299.853 ± 60 km/s. Entre 1920 y 1926 hizo pasar un haz entre el Observatorio del Monte Wilson y Lookout Mountain, a treinta y cinco kilómetros de distancia, y obtuvo 299.796 ± 4: una precisión que habría sido inimaginable para su yo más joven, aunque el terremoto de Santa Bárbara de 1925 pudo haber desplazado la línea de base bajo él. Su última campaña, iniciada en 1929, hizo pasar la luz a través de un tubo evacuado cerca de Santa Ana. Murió con solo 36 de una serie planificada de 233 mediciones completadas; el resultado, 299.774 ± 11 km/s, se publicó en 1935, cuatro años después de su muerte. A lo largo de cincuenta años había reducido la incertidumbre en la constante fundamental del universo de cincuenta kilómetros por segundo a once.

El instrumento que lo hizo posible era suyo. En 1881 construyó el interferómetro, que divide un haz de luz en dos, envía las mitades por caminos perpendiculares y los recombina de modo que las franjas de interferencia revelan diferencias en la longitud del camino mucho más pequeñas que una longitud de onda.

El resultado nulo más famoso de la ciencia

Nombrado para la Case School of Applied Science en Cleveland en 1883, perfeccionó el interferómetro y en 1887 unió fuerzas con Edward Morley de la cercana Western Reserve University. La lógica era simple: si la Tierra atraviesa un éter estacionario, la luz enviada a lo largo de la dirección del viaje debería tardar más en regresar que la luz enviada a través de ella. Si se rota el aparato, las franjas deberían desplazarse.

No se desplazaron. El experimento ha sido llamado la demostración canónica de que no existe éter detectable. Hendrik Lorentz respondió ideando las ecuaciones de contracción que se convertirían en parte de las matemáticas de la relatividad especial. Si esto influyó directamente en Einstein es menos claro de lo que sugiere la leyenda; el propio Einstein dijo: "No era consciente de que me hubiera influido directamente... Supongo que simplemente di por sentado que era verdad". Michelson, por su parte, se propuso medir el éter, no abolirlo, y nunca se adaptó del todo al mundo relativista que su experimento ayudó a iniciar.

Chicago y el primer Nobel estadounidense

Se trasladó a la Universidad Clark en Worcester en 1890 y en 1892 a la nueva Universidad de Chicago, donde fue profesor fundador y primer jefe del departamento de física hasta su jubilación en 1929. Fue presidente de la Sociedad Estadounidense de Física en 1900, de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia en 1910-1911 y de la Academia Nacional de Ciencias de 1923 a 1927. Se reincorporó a la Marina durante la Primera Guerra Mundial y diseñó un telémetro; también construyó el espectroscopio de echelón, un instrumento de alta resolución para dividir líneas espectrales.

En 1907 se convirtió en el primer estadounidense en ganar un Premio Nobel en cualquiera de las ciencias. Las medallas se acumularon a su alrededor: Rumford (1888), Matteucci (1903), Copley (1907), Elliott Cresson (1912), Henry Draper (1916), la Medalla Albert de la Royal Society (1920), el Premio Jules Janssen (1922), la Medalla de Oro de la Royal Astronomical Society y la Medalla Franklin (ambas en 1923).

Midiendo una estrella

En 1920, con Francis G. Pease en el Monte Wilson, hizo algo que nadie había hecho: medir el diámetro de una estrella distinta del Sol. Utilizando una disposición de periscopio que enviaba luz desde dos subpupilas a hasta seis metros de distancia hacia la pupila principal del Telescopio Hooker de 100 pulgadas, resolvieron la gigante roja Betelgeuse. Toda gran red interferométrica que funciona hoy (el VLTI en Chile, CHARA en el Monte Wilson, el NPOI de la Marina) desciende de esa disposición.

Por qué a Albert se le llama genio

La cualidad en cuestión no es la intuición teórica; Michelson no propuso leyes ni escribió ecuaciones que lleven su nombre. Es la imaginación instrumental: la capacidad de ver que una pregunta que otros trataban como irresoluble era realmente un problema de construir una regla mejor, y luego construirla. El interferómetro fue una idea genuinamente nueva sobre cómo comparar dos cantidades, y convirtió una pregunta cosmológica abstracta en franjas que una persona podía contar a simple vista. Esa misma facultad produjo el espectroscopio de echelón, el telémetro naval y el interferómetro estelar, y siguió reduciendo los márgenes de error en la velocidad de la luz durante medio siglo.

El comité Nobel honró precisamente esto: los instrumentos primero, los resultados después. Fue el primer científico estadounidense al que sus pares europeos trataron como un igual, y las presidencias de tres organismos nacionales sugieren que sus colegas pensaban lo mismo.

El contraargumento honesto es que Michelson no entendió la importancia de su resultado más famoso. Estaba cazando el éter y se sintió decepcionado al no encontrarlo; Lorentz y Einstein proporcionaron el significado. Según sus propias palabras, estaba impulsado menos por grandes preguntas que por el placer; cuando le preguntaron por qué estudiaba la luz, se dice que respondió: "porque es muy divertido". Llámelo el mayor experimentalista de su época en lugar de uno de sus grandes teóricos, y el registro encaja sin esfuerzo.

Legado

Murió en Pasadena el 9 de mayo de 1931, a los setenta y ocho años, con su último experimento sobre la velocidad de la luz sin terminar. Su nombre figura en edificios de la Universidad de Chicago, Case Western Reserve y la Academia Naval, en el Laboratorio Michelson de la estación de armas navales en China Lake, y en el premio y la serie de conferencias Michelson-Morley en Case Western. El monumento más grande es procesal. El interferómetro que construyó en 1881 para perseguir un medio que resultó no existir es ahora equipo estándar dondequiera que los físicos necesiten comparar dos longitudes con una precisión imposible, y la matriz que improvisó en el Monte Wilson en 1920 es el antepasado de todo telescopio que resuelve una estrella como un disco en lugar de un punto.