Todas las demás predicciones de la ciencia óptica quedan, sin embargo, eclipsadas por el descubrimiento teórico de la refracción cónica del difunto Sir W. R. Hamilton, de Dublín. Al investigar el paso de la luz a través de ciertos cristales, Hamilton descubrió que Fresnel había interpretado ligeramente mal sus propias fórmulas y que, bien entendidas, estas indicaban un fenómeno de un tipo jamás presenciado.
Un pequeño rayo de luz enviado al interior de un cristal de aragonito en una dirección particular se dispersa en un número infinito de rayos, los cuales forman un cono hueco dentro del cristal y un cilindro hueco al emerger por el lado opuesto. En otro caso, se produce un efecto diferente, pero igualmente extraño: un rayo de luz se dispersa formando un cono hueco en el punto donde abandona el cristal.
Estos fenómenos son singularmente interesantes porque los conos y cilindros de luz no se producen en ningún otro caso. Son contrarios a toda analogía y constituyen excepciones singulares, de un tipo que analizaremos más adelante con mayor detalle. Su rareza los hizo especialmente aptos para poner a prueba la verdad de la teoría mediante la cual fueron descubiertos; y cuando el profesor Lloyd, a petición de Hamilton, logró, tras considerable dificultad, presenciar las nuevas apariencias, ya no pudo quedar la menor duda sobre la validez de la teoría ondulatoria que debemos a Huyghens, Young y Fresnel.15
Predicciones de la teoría de ondulaciones.
Es curioso que las ondulaciones de la luz, aunque inconcebiblemente rápidas y pequeñas, admitan una medición más precisa que las ondas de cualquier otro tipo. Pero en la medida en que podemos llevar a cabo experimentos exactos con otros tipos de ondas, encontramos que los fenómenos de interferencia se repiten, y la analogía confiere un poder considerable de predicción. Herschel fue quizás el primero en sugerir que dos sonidos podían llegar a destruirse mutuamente mediante la interferencia.16
Pues si la mitad de una onda que viaja a través de un tubo pudiera separarse y conducirse por un trayecto más largo, de modo que, al reunirse de nuevo con la otra mitad, se retrasara un cuarto de vibración, ambas porciones se neutralizarían exactamente. Este experimento se ha realizado con éxito.
La interferencia que surge entre las ondas procedentes de las dos puntas de un diapasón también fue predicha por la teoría y demostrada por Weber; de hecho, puede observarse simplemente sosteniendo un diapasón vibrante cerca del oído y haciéndolo girar.17
Es un resultado de la teoría del sonido que, si nos movemos con rapidez hacia un cuerpo sonoro, o si este se mueve con rapidez hacia nosotros, la altura del sonido será un poco más aguda; y, vice versâ, cuando el movimiento relativo es en dirección opuesta, la altura será más grave. Esto surge de los intervalos de tiempo menores o mayores que transcurren entre los impactos sucesivos de las ondas sobre el nervio auditivo, según que el oído se mueva hacia o desde la fuente sonora de manera relativa. Este efecto fue predicho por la teoría, y posteriormente verificado por los experimentos de Buys Ballot, en los ferrocarriles holandeses, y de Scott Russell, en Inglaterra. Siempre