Experiencia y Teoría Especial de la Relatividad

¿Hasta qué punto está respaldada por la experiencia la teoría especial de la relatividad? Esta pregunta no se responde fácilmente por la razón ya mencionada en relación con el experimento fundamental de Fizeau.

La teoría especial de la relatividad se ha cristalizado a partir de la teoría de Maxwell-Lorentz de los fenómenos electromagnéticos. Así, todos los hechos de la experiencia que apoyan la teoría electromagnética apoyan también la teoría de la relatividad.

Como de especial importancia, menciono aquí el hecho de que la teoría de la relatividad nos permite predecir los efectos producidos sobre la luz que nos llega de las estrellas fijas. Estos resultados se obtienen de manera sumamente sencilla, y los efectos indicados, que se deben al movimiento relativo de la tierra con respecto a dichas estrellas fijas, concuerdan con la experiencia. Nos referimos al movimiento anual de la posición aparente de las estrellas fijas resultante del movimiento de la tierra alrededor del sol (aberración), y a la influencia de las componentes radiales de los movimientos relativos de las estrellas fijas respecto a la tierra sobre el color de la luz que nos llega de ellas. Este último efecto se manifiesta en un ligero desplazamiento de las líneas espectrales de la luz que nos transmite una estrella fija, en comparación con la posición de esas mismas líneas espectrales cuando son producidas por una fuente de luz terrestre (principio de Doppler).

Los argumentos experimentales a favor de la teoría de Maxwell-Lorentz, que son al mismo tiempo argumentos a favor de la teoría de la relatividad, son demasiado numerosos para exponerlos aquí.

En realidad limitan las posibilidades teóricas en tal medida, que ninguna otra teoría que no sea la de Maxwell y Lorentz ha podido mantenerse en pie al ser probada por la experiencia.

Pero hay dos clases de hechos experimentales obtenidos hasta ahora que solo pueden representarse en la teoría de Maxwell-Lorentz mediante la introducción de una hipótesis auxiliar que en sí misma —es decir, sin hacer uso de la teoría de la relatividad— parece extraña.

Se sabe que los rayos catódicos y los llamados

Los rayos $\beta$ emitidos por sustancias radiactivas consisten en partículas cargadas negativamente (electrones) de muy pequeña inercia y gran velocidad. Examinando la deflexión de estos rayos bajo la influencia de campos eléctricos y magnéticos, podemos estudiar con gran exactitud la ley del movimiento de estas partículas.

En el tratamiento teórico de estos electrones, nos enfrentamos a la dificultad de que la teoría electrodinámica no es capaz por sí misma de dar cuenta de su naturaleza. Pues dado que las masas eléctricas de un mismo signo se repelen mutuamente, las masas eléctricas negativas que constituyen el electrón se dispersarían necesariamente bajo la influencia de sus repulsiones mutuas, a menos que operen entre ellas fuerzas de otra