گرانش، از نیوتن تا اینشتین – قسمت هشتم

(از سری مقالات تاریخ علم)

از تعداد شانزده عکسی که توسط گروه پرین‌ سی‌پی گرفته شده بود،‌ اکثراً به وسیله‌ی لکه‌های ابر که ستارگان را تیره و غیر قابل رؤیت می‌ساخت،‌خراب شده بود. در واقع در لحظات کوتاهی که آسمان صاف می‌شد، گرفتن تنها یک عکس که ارزش علمی داشت، امکان‌پذیر گردید. ادینگتون در کتابش به نام «فضا، زمان و نیروی جاذبه»، آن‌چه را که برای این عکس با ارزش اتفاق افتاد،‌ این‌گونه بیان کرد:

««  این عکس چند روز پس از خورشیدگرفتگی در یک دستگاه میکرومتر اندازه‌گیری شد. مشکل، تعیین این مورد بود که چگونه مکان‌های مشخص ستارگان، در مقایسه با مکان‌ طبیعی روی عکس که دور از خورشیدگرفتگی،‌ گرفته شده، توسط میدان مغناطیسی خورشید تحت تأثیر قرار می‌گرفت. در ماه ژانویه، عکس‌هایی طبیعی توسط همین تلسکوپ  برای مقایسه با عکس‌های مربوط به خورشیدگرفتگی، تهیه شده بود. فیلم عکس مربوط به کسوف و فیلم مربوط به عکس مقایسه، در دستگاه اندازه‌گیری قرار داده شد تا تصاویری که با هم در ارتباط بودند، در کنار و نزدیک هم قرار بگیرند. در این عکس‌ها، از تغییر مکان‌های نسبی ستارگان می‌توانست،‌اطمینان حاصل کرد. نتایج حاصل از یک صفحه‌ی عکس، تغییر مکان معینی که مطابق با تئوری اینشتین و مغایر با پیش‌گویی نیوتون بود، در اختیار می‌گذاشت.»»

ستارگان خیلی نزدیک اطراف خورشیدگرفتگی، توسط هاله‌ی خورشید ناپدید شده بودند. هاله‌ی خورشید مانند یک تاج درخشان همین ‌که به وسیله‌ی ماه پوشیده‌ می‌گشت، ظاهر می‌شد. اما ستارگانی که کمی دورتر از خورشید قرار داشتند، قابل رؤیت نبودند. نور آنها تقریباً به اندازه‌ی یک آرک ثانیه از مکان‌های معمولی‌شان انحراف پیدا کرده بود. ادینگتون بعداً مقدار تغییر مکان ستارگان را با مکان‌های ستارگان غیر قابل رؤیتی که در لبه‌ی خورشید قرار می‌گرفتند،‌ مورد مقایسه قرار داد و چنین تخمین زد که حداکثر انحراف نور برابر با ۱/۶۱ آرک ثانیه بود. با در نظرگرفتن بی‌دقتی‌ها و دیگر خطاهای مجاز در اندازه‌گیری،‌ ادینگتون چنین برآورد کرد که خطا در یک وضعیت حداکثری انحراف نور چیزی برابر با ۰/۳ آرک ثانیه بود. بنابراین نتیجه‌ی نهایی او چنین بود که انحراف نیروی جاذبه‌ی حاصل از خورشید برابر  ۱/۶۱±۰/۳  آرک ثانیه بود و بدین معنی که پیش‌گویی اینشتین با اندازه‌ی واقعی مطابقت داشت. در حالی‌که پیش‌گویی نیوتون که فقط اندازه‌ی ۰/۸۷ آرک ثانیه را بیان کرده بود، خیلی کم بود و دور از اندازه‌ی واقعی. ادینگتون یک تلگراف، به دوستش مخابره کرد و در آن چنین گفت:

«« در بین ابرها، ‌امیدوار، ادینگتون»»

deflection

هنگامی که ادینگتون به بریتانیا بازگشت، گروه او که به برزیل رفته بود در حال بازگشت به کشور بود. طوفان‌های باران در منطقه‌ی سوربال چند ساعت پیش از کسوف کاهش یافته و هوا را از غبار پاک کرده و مشاهده‌کنندگان را لذت بخشیده بود. صفحات عکاسی که در برزیل گرفته شده بود، نمی‌توانست در آن‌جا مورد بررسی قرار گیرند. آن‌ها باید به اروپا بازگردانده می‌شدند. زیرا آن صفحات از انواعی بودند که در گرما و رطوبت آب و هوای آمازونی ظاهر نمی‌شدند. نتیجه‌ی این مشاهده در برزیل که بر اساس اندازه‌گیری انحراف نور چند ستاره بود، انحراف ۱/۹۸ آرک ثانیه را که بیش از مقدار پیش‌گویی اینشتین بود، نشان می‌داد. اما این اندازه، با توجه به مقدار خطای مجاز، اندازه‌ای نزدیک به پیش‌گویی اینشتین بود و نتیجه‌ای را که از گروه پرین‌سی‌پی به دست آمده بود،‌تأیید می‌کرد.

Relativity-eclipse-May29_1919Principe1-1024x674

حتی پیش از این‌که نتایج رسماً به اطلاع برسد، نتایج حاصله از مشاهدات ادینگتون موضوع شایعاتی گردید که خیلی زود در سطح اروپا پخش شد. وقتی این خبر، به هندریک لورنتز (Hendrik Lorentz)، فیزیک‌دان هلندی رسید، او آن را به اینشتین اطلاع داد و گفت که ادینگتون دلیل و گواه معتبری را برای اثبات تئوری نسبیت عام و فرمول نیروی جاذبه به دست آورده است. اینشتین هم یک کارت‌ پستال به مادرش فرستاد که در آن موفقیت نظریه‌اش را عنوان کرده بود. او در کارت پستالش چنین نوشته بود:

««  خبر خوش! اچ. آ. لورنتز تلگرافی را ارسال کرده مبنی بر این‌که گروه تحقیقی اعزامی از انگلستان، انحراف نور را اندازه‌گیری کرده است.»»

در ششم نوامبر ۱۹۱۹، نتایج مشاهدات ادینگتون به طور رسمی در یک جلسه‌ی مشترک انجمن سلطنتی نجوم و انجمن سلطنتی ارائه گردید. در این جلسه، یک ریاضیدان و فیلسوف مشهور به نام آلفرد نورث وایت هد (Alfred North White Head) هم حضور داشت. او چنین یادداشت کرد:

«« ما آن گروه آوازخوانی بودیم که تعیین تقدیر و سرنوشت را به بحث گذاشته بودیم. سرنوشتی که در تکامل و توسعه یک واقعه‌ی بزرگ، آشکار می‌شود. از همان آغاز، جوی نمایشی حاکم بود. یک مراسم سنتی بود و در صحنه، تصویری از نیوتون وجود داشت تا نکته‌ای را به ما یادآوری کند. نکته این بود که پس از بیش از دو قرن، بزرگت‌ترین نظریه‌ی علمی جهان اکنون دچار دگرگونی شده بود.»»

ادینگتون صحنه را می‌گردانید. او مشاهداتش را آشکارا و با شور و حرارت برای جمع بازگو می‌کرد. او همچنین درباره‌ی کاربرد شگفت‌آور نتایج مشاهداتش توضیح می‌داد. آهنگ هیجان‌آور و شورانگیزی هم توسط فردی که عکس‌های گرفته شده در پرین سی‌پی و برزیل را به عنوان دلایل قاطعی برای اثبات نظریه‌ی اینشتین می‌دانست،‌اجرا می‌شد.

سیسیلیا پین (Cecelia Payne) که دانشجوی ۱۹ ساله در رشته‌ی نجوم بود، با شنیدن سخنرانی ادینگتون چنین گفت:

«« نتیجه‌ی مشاهدات شما تصاویر ذهنی جهان را در ذهن من دگرگون کرد. جهانی که در تصور و ذهن من بود، آن‌چنان برآشفته بود که چیزی شبیه اعصاب خردی را به من تحمیل می‌کرد.»»

لینک قسمت اول

لینک قسمت دوم

لینک قسمت سوم

لینک قسمت چهارم

لینک قسمت پنجم

لینک قسمت ششم

لینک قسمت هفتم

image_pdfimage_print
(5 نفر , میانگین : 4٫20 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=2831
اسماعیل جوکار

اسماعیل جوکار

نویسنده این مطلب: اسماعیل جوکار، دانشجوی مقطع کارشناسی فیزیک، علاقمند به فیزیک، نجوم و کیهان شناسی می باشد و به عنوان نویسنده در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *