Crítica al experimento crucial: Michelson y la hipótesis del éter (1887- 1930). Algunas implicaciones para la enseñanza de la física (15/17 años)

Abstract

Se presenta una crítica al concepto de experimento crucial, sobre la base de un análisis histórico de la serie de experimentos interferométricos iniciados por Michelson y Morley (1881-87), y reiterados y refinados por diversos investigadores en las décadas siguientes, basados en la hipótesis de existencia de un medio material o éter para la propagación de ondas luminosas, y desarrollados en un intento de salvar el ajuste entre el formalismo electrodinámico de Maxwell y la Mecánica newtoniana, mediante la postulación de un hipotético sistema de referencia inercial en reposo absoluto. El análisis del contexto histórico de las teorías físicas entre 1881 y 1930 arroja diversas evidencias acerca de la insuficiencia de la categoría epistemológica de experimento crucial, asociada a interpretaciones lógicas estrechas del cambio de teorías en Física desde posturas logicistas y de reconstrucciones racionales del cambio de teorías, en la línea de M. Bunge. La discusión se basa en dos líneas argumentativas, respectivamente la caracterización de la noción de éter en las teorías preexistentes a las primeras mediciones interferométricas de Michelson como un término teórico ad hoc, preservado en la formulación (no relativista) de Maxwell (1873) con el fin primordial de consistencia con el marco newtoniano; y un análisis de la virtual irrelevancia de los experimentos interferométricos de Michelson y Morley (1881-87) en la génesis de la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein, y por tanto en el cambio de teorías/ paradigmas entre la Mecánica Clásica y la Teoría Especial de la Relatividad (TER). Se discuten brevemente algunas implicaciones de nuestras conclusiones para la enseñanza y el rediseño del curriculum de Física en contextos CTS (Ciencia-Tecnología-Sociedad) en el nivel Polimodal (15/17 años) en Argentina.

Palabras clave: CTS; Enseñanza Polimodal; Experimento crucial; Física; Michelson.

Criticism of the crucial experiment: Michelson and the ether hypothesis (1887-1930). Some implications for teaching physics (15/17 years)

The concept of crucial experiment is critically revised, on the basis of an historic discussion of the interferometric experiments of Michelson and Morley (1881-87), replied and refined by a couple of physicists in the next decades, on the hypothesis of existence of a material medium or ether for light waves propagation, and developed in an attempt for saving the fitting between the Maxwell’s formalism of Electrodynamics and Newtonian Mechanics, via the postulation of an absolute inertial frame. The analysis of the historic context of development of physical theories between 1881 and 1930 show evidences about the insufficiency of the epistemic category of crucial experiment, in connection with rigid logicists interpretations, and rational reconstructions of the change of theories in Physics, in the sense of M. Bunge. The discussion is based on two argumentative ways, respectively the characterisation of the ether notion in the preexistent physical theories by the time of the first Michelson’s interferometric measurements as an ad hoc theoretical concept -preserved in the (non relativistic) Maxwell’s formulation of the Electrodynamics (1873) because of the necessity of fitting to postulations of Newtonian Physics- and the analysis of the virtual irrelevancy of the interferometric experiments of Michelson and Morley (1881-87) for the construction of Relativity Theory by Albert Einstein, and consequently for the change of theories/ paradigms between classical Mechanics and Special Theory of Relativity (STR). Some implications of our conclusions are briefly discussed, concerning with science teaching situations and reformulation of Physics curriculum contents in STS (Science, Technology and Society) in Polimodal level (15/17 years) in Argentina.

Key words: Crucial experiment; Michelson; Physics; Teaching; Polimodal; STS.