La incompatibilidad aparente de la ley de propagación de la luz con el principio de relatividad
Apenas existe una ley más sencilla en la física que aquella según la cual la luz se propaga en el espacio vacío. Todo niño en la escuela sabe, o cree saber, que esta propagación tiene lugar en línea recta con una velocidad km./seg.
De todos modos, sabemos con gran exactitud que esta velocidad es la misma para todos los colores, porque si este no fuera el caso, el mínimo de emisión no se observaría simultáneamente para diferentes colores durante el eclipse de una estrella fija por su vecina oscura.
Mediante consideraciones similares basadas en observaciones de estrellas dobles, el astrónomo holandés De Sitter también pudo demostrar que la velocidad de propagación de la luz no puede depender de la velocidad de movimiento del cuerpo que emite la luz. La suposición de que esta velocidad de propagación depende de la dirección "en el espacio" es de por sí improbable.
En resumen, supongamos que el niño en la escuela cree justificadamente en la sencilla ley de la constancia de la velocidad de la luz (en el vacío).
¿Quién imaginaría que esta sencilla ley ha sumido al físico concienzudamente reflexivo en las mayores dificultades intelectuales?
Consideremos cómo surgen estas dificultades.
Naturalmente debemos referir el proceso de la propagación de la luz (y en verdad cualquier otro proceso) a un cuerpo de referencia rígido (sistema de coordenadas). Como tal sistema, elijamos de nuevo nuestro terraplén. Imaginaremos que el aire situado sobre él ha sido eliminado. Si se envía un rayo de luz a lo largo del terraplén, vemos por lo anterior que la punta del rayo se transmitirá con la velocidad en relación con el terraplén. Supongamos ahora que nuestro vagón de ferrocarril vuelve a viajar a lo largo de las vías del tren con la velocidad , y que su dirección es la misma que la del rayo de luz, pero su velocidad, por supuesto, mucho menor. Preguntémonos por la velocidad de propagación del rayo de luz en relación con el vagón. Es obvio que