گرانش، از نيوتن تا اينشتين – قسمت هشتم

0
422

(از سري مقالات تاريخ علم)

از تعداد شانزده عكسي كه توسط گروه پرين‌ سي‌پي گرفته شده بود،‌ اكثراً به وسيله‌ي لكه‌هاي ابر كه ستارگان را تيره و غير قابل رؤيت مي‌ساخت،‌خراب شده بود. در واقع در لحظات كوتاهي كه آسمان صاف مي‌شد، گرفتن تنها يك عكس كه ارزش علمي داشت، امكان‌پذير گرديد. ادينگتون در كتابش به نام «فضا، زمان و نيروي جاذبه»، آن‌چه را كه براي اين عكس با ارزش اتفاق افتاد،‌ اين‌گونه بيان كرد:

««  اين عكس چند روز پس از خورشيدگرفتگي در يك دستگاه ميكرومتر اندازه‌گيري شد. مشكل، تعيين اين مورد بود كه چگونه مكان‌هاي مشخص ستارگان، در مقايسه با مكان‌ طبيعي روي عكس كه دور از خورشيدگرفتگي،‌ گرفته شده، توسط ميدان مغناطيسي خورشيد تحت تأثير قرار مي‌گرفت. در ماه ژانويه، عكس‌هايي طبيعي توسط همين تلسكوپ  براي مقايسه با عكس‌هاي مربوط به خورشيدگرفتگي، تهيه شده بود. فيلم عكس مربوط به كسوف و فيلم مربوط به عكس مقايسه، در دستگاه اندازه‌گيري قرار داده شد تا تصاويري كه با هم در ارتباط بودند، در كنار و نزديك هم قرار بگيرند. در اين عكس‌ها، از تغيير مكان‌هاي نسبي ستارگان مي‌توانست،‌اطمينان حاصل كرد. نتايج حاصل از يك صفحه‌ي عكس، تغيير مكان معيني كه مطابق با تئوري اينشتين و مغاير با پيش‌گويي نيوتون بود، در اختيار مي‌گذاشت.»»

ستارگان خيلي نزديك اطراف خورشيدگرفتگي، توسط هاله‌ي خورشيد ناپديد شده بودند. هاله‌ي خورشيد مانند يك تاج درخشان همين ‌كه به وسيله‌ي ماه پوشيده‌ مي‌گشت، ظاهر مي‌شد. اما ستارگاني كه كمي دورتر از خورشيد قرار داشتند، قابل رؤيت نبودند. نور آنها تقريباً به اندازه‌ي يك آرك ثانيه از مكان‌هاي معمولي‌شان انحراف پيدا كرده بود. ادينگتون بعداً مقدار تغيير مكان ستارگان را با مكان‌هاي ستارگان غير قابل رؤيتي كه در لبه‌ي خورشيد قرار مي‌گرفتند،‌ مورد مقايسه قرار داد و چنين تخمين زد كه حداكثر انحراف نور برابر با 1/61 آرك ثانيه بود. با در نظرگرفتن بي‌دقتي‌ها و ديگر خطاهاي مجاز در اندازه‌گيري،‌ ادينگتون چنين برآورد كرد كه خطا در يك وضعيت حداكثري انحراف نور چيزي برابر با 0/3 آرك ثانيه بود. بنابراين نتيجه‌ي نهايي او چنين بود كه انحراف نيروي جاذبه‌ي حاصل از خورشيد برابر  1/61±0/3  آرك ثانيه بود و بدين معني كه پيش‌گويي اينشتين با اندازه‌ي واقعي مطابقت داشت. در حالي‌كه پيش‌گويي نيوتون كه فقط اندازه‌ي 0/87 آرك ثانيه را بيان كرده بود، خيلي كم بود و دور از اندازه‌ي واقعي. ادينگتون يك تلگراف، به دوستش مخابره كرد و در آن چنين گفت:

«« در بين ابرها، ‌اميدوار، ادينگتون»»

deflection

هنگامي كه ادينگتون به بريتانيا بازگشت، گروه او كه به برزيل رفته بود در حال بازگشت به كشور بود. طوفان‌هاي باران در منطقه‌ي سوربال چند ساعت پيش از كسوف كاهش يافته و هوا را از غبار پاك كرده و مشاهده‌كنندگان را لذت بخشيده بود. صفحات عكاسي كه در برزيل گرفته شده بود، نمي‌توانست در آن‌جا مورد بررسي قرار گيرند. آن‌ها بايد به اروپا بازگردانده مي‌شدند. زيرا آن صفحات از انواعي بودند كه در گرما و رطوبت آب و هواي آمازوني ظاهر نمي‌شدند. نتيجه‌ي اين مشاهده در برزيل كه بر اساس اندازه‌گيري انحراف نور چند ستاره بود، انحراف 1/98 آرك ثانيه را كه بيش از مقدار پيش‌گويي اينشتين بود، نشان مي‌داد. اما اين اندازه، با توجه به مقدار خطاي مجاز، اندازه‌اي نزديك به پيش‌گويي اينشتين بود و نتيجه‌اي را كه از گروه پرين‌سي‌پي به دست آمده بود،‌تأييد مي‌كرد.

Relativity-eclipse-May29_1919Principe1-1024x674

حتي پيش از اين‌كه نتايج رسماً به اطلاع برسد، نتايج حاصله از مشاهدات ادينگتون موضوع شايعاتي گرديد كه خيلي زود در سطح اروپا پخش شد. وقتي اين خبر، به هندريك لورنتز (Hendrik Lorentz)، فيزيك‌دان هلندي رسيد، او آن را به اينشتين اطلاع داد و گفت كه ادينگتون دليل و گواه معتبري را براي اثبات تئوري نسبيت عام و فرمول نيروي جاذبه به دست آورده است. اينشتين هم يك كارت‌ پستال به مادرش فرستاد كه در آن موفقيت نظريه‌اش را عنوان كرده بود. او در كارت پستالش چنين نوشته بود:

««  خبر خوش! اچ. آ. لورنتز تلگرافي را ارسال كرده مبني بر اين‌كه گروه تحقيقي اعزامي از انگلستان، انحراف نور را اندازه‌گيري كرده است.»»

در ششم نوامبر 1919، نتايج مشاهدات ادينگتون به طور رسمي در يك جلسه‌ي مشترك انجمن سلطنتي نجوم و انجمن سلطنتي ارائه گرديد. در اين جلسه، يك رياضيدان و فيلسوف مشهور به نام آلفرد نورث وايت هد (Alfred North White Head) هم حضور داشت. او چنين يادداشت كرد:

«« ما آن گروه آوازخواني بوديم كه تعيين تقدير و سرنوشت را به بحث گذاشته بوديم. سرنوشتي كه در تكامل و توسعه يك واقعه‌ي بزرگ، آشكار مي‌شود. از همان آغاز، جوي نمايشي حاكم بود. يك مراسم سنتي بود و در صحنه، تصويري از نيوتون وجود داشت تا نكته‌اي را به ما يادآوري كند. نكته اين بود كه پس از بيش از دو قرن، بزرگت‌ترين نظريه‌ي علمي جهان اكنون دچار دگرگوني شده بود.»»

ادينگتون صحنه را مي‌گردانيد. او مشاهداتش را آشكارا و با شور و حرارت براي جمع بازگو مي‌كرد. او همچنين درباره‌ي كاربرد شگفت‌آور نتايج مشاهداتش توضيح مي‌داد. آهنگ هيجان‌آور و شورانگيزي هم توسط فردي كه عكس‌هاي گرفته شده در پرين سي‌پي و برزيل را به عنوان دلايل قاطعي براي اثبات نظريه‌ي اينشتين مي‌دانست،‌اجرا مي‌شد.

سيسيليا پين (Cecelia Payne) كه دانشجوي 19 ساله در رشته‌ي نجوم بود، با شنيدن سخنراني ادينگتون چنين گفت:

«« نتيجه‌ي مشاهدات شما تصاوير ذهني جهان را در ذهن من دگرگون كرد. جهاني كه در تصور و ذهن من بود، آن‌چنان برآشفته بود كه چيزي شبيه اعصاب خردي را به من تحميل مي‌كرد.»»

لینک قسمت اول

لینک قسمت دوم

لینک قسمت سوم

لینک قسمت چهارم

لینک قسمت پنجم

لینک قسمت ششم

لینک قسمت هفتم



ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.