Planetu zrozenou z matematiky „vymazal“ Einstein

V 19. století astronomové vypočítali planetu ve sluneční soustavě a pojmenovali ji Vulkán, ale nikdo ji dosud ve skutečnosti nepozoroval.

Merkur, planeta v soustavě nejblíže Slunci. Foto: NASA — Merkur, planeta v soustavě nejblíže Slunci. Foto: *NASA*

Před stovkami let si vědci všimli, že oběžná dráha Uranu se mírně liší od toho, co předpovídala Newtonova teorie gravitace. V červenci 1846 francouzský astronom a matematik Urbain Le Verrier navrhl, že by tento rozdíl mohl být vysvětlen jinou planetou, a učinil předpověď o oběžné dráze neznámého nebeského tělesa.

Le Verrier se nezajímal ani tak o objevení nové planety dalekohledem, jako spíše o to, jak ji již našel matematicky. Úkol pozorování byl pověřen německým astronomem Johannem Gottfriedem Gallem. 23. září 1846 se Galle podíval na místo, kde se podle Le Verrierova předpovědi nová planeta bude nacházet. Galle však byl překvapen, když záhadnou planetu neviděl, ale místo toho objevil Neptun do jednoho stupně od tohoto místa.

Le Verrier byl poté požádán, aby pozoroval další planetu, Merkur. Vzhledem k blízkosti Slunce je Merkur jednou z nejobtížněji pozorovatelných planet ve sluneční soustavě. Le Verrier dostal za úkol aplikovat Newtonovu fyziku k vykreslení oběžné dráhy planety.

Le Verrier však neuspěl. Snažil se velmi, ale excentrická dráha Merkuru byla záhadou. Podle Newtonovy teorie se planety pohybovaly po eliptických drahách kolem Slunce, ale pozorování ukázala, že dráha Merkuru kolísala více, než dokázala vysvětlit gravitační síla známých planet.

Stejně jako v případě Uranu se Le Verrier domníval, že příčinou byla jiná planeta, která změnila dráhu Merkuru. Nakonec záhadnou planetu pojmenoval Vulkán podle římského boha ohně.

Astronomové brzy začali hlásit pozorování Vulkánu. První zprávu podal amatérský astronom Edmond Modeste 26. března 1859. Na základě Modesteho pozorování Le Verrier vypočítal oběžnou dráhu nové planety. Věřil, že bude tranzitovat (planeta prochází mezi svou hvězdou a pozorovatelem, například když Merkur prochází mezi Sluncem a Zemí) dvakrát až čtyřikrát ročně.

Le Verrier upřesnil své výpočty na základě dalších pozorování, ale Vulkán nebyl nikdy spolehlivě pozorován. Mnoho pozorování planety lze vysvětlit slunečními skvrnami, známými planetami a blízkými hvězdami.

Vulkán nicméně přetrvával 70 let. V roce 1879 média dokonce informovala o tom, že Vulkán na základě výpočtů astronoma Theodora von Oppolzera projde před Sluncem. Nikdo však planetu neviděl. Lidé ji hledali během téměř každého zatmění Slunce v té době, ale spatřit ji nedokázali.

Le Verrierova matematicky generovaná planeta byla nakonec „vymazána“ novou fyzikální teorií: obecnou relativitou. Einsteinova teorie dokázala předpovědět dráhu Merkuru bez ovlivňování jakýmikoli dalšími planetami.

Obecná relativita naznačuje, že gravitace je výsledkem zakřivení časoprostoru způsobeného hmotnými objekty, přičemž objekty blíže k hmotnému objektu jsou ovlivněny více. Tato teorie proto může vysvětlit kolísání oběžné dráhy Merkuru, planety nejblíže Slunci. Planety ve vnější sluneční soustavě jsou ovlivněny méně, protože jsou od Slunce dále.

Einsteinova teorie tak dokáže vysvětlit oběžné dráhy Merkuru, Země, Marsu, Jupiteru a mnoha dalších planet, aniž by se musela uchylovat k jiným planetám. Zrození nové teorie také činí Vulkán minulostí.

Thu Thao (podle IFL Science )

Zdrojový odkaz