Primul experiment care a confirmat teoria lui Einstein

1
9

galaxie2În anul 2009 s-au împlinit 90 de ani de la unul dintre cele mai celebre experimente din istoria fizicii: primul experiment care a confirmat Teoria Generală a Relativităţii. Experimentul – sau, mai precis- observaţia a fost efectuată de savantul britanic Arthur Eddington, în ultimele zile ale lui mai 1919, pe insula Principe, în apropierea coastei de Vest a Africii. Sau „eclipsa de soare care a schimbat lumea”:  lumea fizicienilor, în orice caz.

Despre ce este vorba?

Expediţia lui Eddington este citată în orice manual de istoria ştiinţei: în 1919, teoria lui Einstein avea nevoie de o confirmare experimentală. Un astfel de test, însă, nu era simplu. A fost nevoie de o expediţie de câteva luni şi de ocazia nesperată a unei eclipse de soare.

Observând stelele în timpul unei eclipse de soare, în îndepărtata insula Principe, Eddinton a fost capabil să vină cu prima confirmare experimentală a unei foarte stranii teorii despre realitate.

Teoria lui Einstein şi provocările ei

Astăzi mulţi dintre noi am învăţat-o la şcoală. Face parte dintre cunoştinţele minimale de cultura generală. Dar imaginaţi-vă cum sună Teoria Relativităţii Generalizate pentru contemporanii ei, în 1915.

Spaţiul şi timpul alcătuiesc un „bloc continuu” 4dimensional, în care există ciudate distorsiuni non-liniare, zone în care distanţa cea mai scurtă între două puncte este un arc de cerc, de elipsă, sau orice altă curba stranie – distorsiuni datorate prezenţei unor obiecte masive, deci forţelor. Masa şi energia sunt echivalente, spaţiul şi timpul se „dilata” şi se „contractă”…cum puteau fi toate acestea testate experimental?

EPrimul lucru la care s-a gândit Einstein a fost să detecteze modul în care corpurile masive produc aceste efecte de distorsiune ale spaţiului şi timpului. Dacă este aşa, atunci lumina – a cărei raze „călătoresc” în linie dreaptă, ar putea fi un indiciu.

O rază de lumină ar trece pe lângă un obiect masiv pe echivalentul „liniei drepte” într-un spaţiu curb (se numeşte geodezica). Ar fi, cu alte cuvinte, „curbată” la apropierea de un obiect cosmic masiv. Ca urmare, observarea unor surse luminoase distante care se află „în spatele” unui obiect masiv, ar echivala cu observarea unui obiect printr-o lentilă: razele de lumină s-ar curba în apropierea obiectului masiv, iar imaginea obţinută de noi va fi deplasată: mai apropiată, mai îndepărtată sau, uneori, multiplă. Efectul se numeşte „lentila gravitaţională”. Cu ajutorul acestui efect putem vedea astăzi galaxii aflate la distanţe uriaşe de Pământ.

Povestea expediţiei

galaxyÎn 1919, Societatea Regală Britanică a lansat o expediţie al cărei scop era confirmarea sau infirmarea a ceea ce era atunci doar o ipoteză: efectul de „lentila gravitaţională” al soarelui.

La comanda expediţiei era unul dintre cei mai renumiţi astronomi britanici, Arthur Eddington de la Trinity College, Cambridge (arhiva Eddington există încă acolo, inclusiv jurnalul expediţiei). Au fost necesare 6 săptămâni ca Eddington şi echipa sa să ajungă pe coasta de vest a Africii şi încă trei pentru a găsi un mijloc de transport care să-i ducă pe insula Principe: era sfârşitul Primului Război Mondial şi toate vasele se întorceau acasă pline de soldaţi. Expediţia a ajuns totuşi la timp pentru a observa eclipsa din 29 mai.

Astronomii au observat un grup de stele, clusterul Hyadelor, în timpul eclipsei totale de Soare, reuşind să observe „deplasarea aparentă” produsă de efectul de lentilă gravitaţională. Imediat după întoarcerea în Anglia, Eddington a anunţat, într-un articol experimentul care „confirmă” teoria lui Einstein.

E, poate, interesant de remarcat că o serie de observaţii simultane, realizate la Sobral, în Brazilia, n-au reuşit să pună în evidenţă acest efect. Majoritatea specialiştilor cred că acest lucru s-a datorat unui defect al aparatelor de măsură folosite în experimentul din Brazilia, şi nu entuziasmului prea mare pentru Einstein al savantului britanic.

Ştiinţă fără frontiere

Un alt lucru remarcabil, poate, este faptul că Arthur Stanley Eddington, un mare savant britanic, s-a angajat, în plin război mondial, să demonstreze spectaculoasă teorie ştiinţifică a lui Albert Einstein, un savant aflat, teoretic, de cealaltă parte a liniei frontului, în Germania.

(Articol integral preluat de aici: http://science.hotnews.ro/stiri-idei-5762987-aniversare-primul-experiment-care-confirmat-teoria-lui-einstein.htm)