Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Ny bog sporer ekspeditioner for at teste Einsteins relativitetsteori

Et billede af formørkelsen i 1919, taget i Principe, en ø ud for Afrikas kyst. Kredit:Royal Astronomical Society

Ingen skygge af tvivl, en ny bog af Daniel Kennefick, lektor i fysik ved University of Arkansas, fortæller historien om to forskerhold, organiseret af Arthur Stanley Eddington og Sir Frank Watson Dyson, der testede Einsteins relativitetsteori. Disse ekspeditioner rejste til Brasilien og Afrika for at indsamle billeder af stjerner under formørkelsen i 1919, og deres resultater bekræftede og bragte almindelig opmærksomhed på teorien.

"Einstein var en kendt videnskabsmand før, men dette gjorde ham til en berømthed, "sagde Kennefick.

Einsteins relativitetsteori foreslog en ny måde at se på tyngdekraften på. Den herskende teori dengang, Newtons lov om universel tyngdekraft, beskrev tyngdekraften som en kraft mellem massive genstande. Ifølge fysikere i 1900, stjernelys, som de mente ikke havde nogen masse, ville ikke blive påvirket af tyngdekraften.

Einstein modsatte denne forventning to gange. Først viste han, gennem hans berømte ligning E =mc2, at lys har masse, da det klart har energi, og derfor bør påvirkes af tyngdekraften. Derefter teoretiserede han, at tyngdekraften faktisk forårsager en kurvning af rumtiden. Ifølge hans teori, lys ville følge denne kurve, så det ville blive påvirket af tyngdekraften, om den havde masse. Hvis Einstein skulle have ret, stjernelys, der rejser forbi solen, ville følge en buet sti, da den rejste til Jorden.

Så hvis nogen på Jorden så en stjerne i løbet af natten, da de vendte væk fra solen, stjernen ser ud til at være ét sted. Men, ifølge Einsteins teori, hvis nogen skulle se på den samme stjerne i dagtimerne, når solen er mellem jorden og stjernen, stjernen skulle synes at være i en lidt anden position, end den var, når den blev set om natten.

For at indsamle data for at teste denne teori, forskere skulle fotografere stjernerne, mens solen var til stede, en situation, der kun var mulig under en total formørkelse. Formørkelsen i 1919 gav en mulighed for at foretage de nødvendige observationer, men forskere måtte rejse til steder, hvor formørkelsen var total, som omfattede Sobral, Brasilien, og Principe, en ø ud for Afrikas kyst.

De to ekspeditioner overvandt mange udfordringer, transportere store og sarte instrumenter på de lange ture og stå over for risikoen for, at en forbigående sky ville ødelægge hele eksperimentet.

Kennefick forklarede, at han ville bringe lys til historien om disse forskere, der er blevet overskygget af Einsteins berømmelse.

"Tidsforløbet har fået os til at miste deres afgørende roller af syne, "sagde han i bogens prolog." Denne bog har til formål at rette op på dette tilsyn, som kunne lamme seriøse forsøg på at forstå, hvordan videnskaben om formørkelsen blev opnået. "