سیاره‌ای که از ریاضیات زاده شده بود، توسط انیشتین 'از بین رفت'

در قرن نوزدهم، ستاره‌شناسان موقعیت سیاره‌ای را در منظومه شمسی محاسبه کردند و آن را ولکان نامیدند، اما هیچ‌کس واقعاً آن را مشاهده نکرده بود.

عطارد، نزدیک‌ترین سیاره به خورشید در منظومه شمسی. عکس: ناسا — عطارد، نزدیک‌ترین سیاره به خورشید در منظومه شمسی. عکس: *ناسا*

صدها سال پیش، دانشمندان متوجه شدند که مدار اورانوس کمی با پیش‌بینی‌های نظریه گرانش نیوتن متفاوت است. در ژوئیه ۱۸۴۶، اوربن لو وریه، ستاره‌شناس و ریاضیدان فرانسوی، پیشنهاد کرد که این تفاوت را می‌توان با وجود یک سیاره دیگر توضیح داد و پیش‌بینی‌ای در مورد مدار این جرم آسمانی ناشناخته ارائه داد.

لو وریه علاقه خاصی به کشف سیاره جدید با تلسکوپ نداشت، زیرا او قبلاً آن را از نظر ریاضی پیدا کرده بود. وظیفه مشاهده به ستاره‌شناس آلمانی، یوهان گوتفرید گال، واگذار شد. در ۲۳ سپتامبر ۱۸۴۶، گال به مکانی که لو وریه پیش‌بینی کرده بود سیاره جدید در آن ظاهر می‌شود، نگاه کرد. با این حال، در کمال تعجب، گال سیاره مرموز را ندید، بلکه نپتون را در شعاع یک درجه‌ای آن مکان کشف کرد.

بعدها، از لو وریه خواسته شد تا سیاره دیگری به نام عطارد را رصد کند. عطارد به دلیل نزدیکی به خورشید، یکی از دشوارترین سیارات برای رصد در منظومه شمسی بود. لو وریه وظیفه داشت تا با استفاده از فیزیک نیوتنی، مدار این سیاره را تعیین کند.

با این حال، لو وریه موفق نشد. او سخت تلاش کرد، اما مدار خارج از مرکز عطارد گیج کننده بود. طبق نظریه نیوتن، سیارات در مدارهای بیضوی به دور خورشید حرکت می‌کنند، اما مشاهدات نشان داد که مدار عطارد بیش از تأثیر گرانشی سیارات شناخته شده نوسان دارد.

همانند اورانوس، لو وریه معتقد بود که علت، سیاره دیگری است که مسیر عطارد را تغییر می‌دهد. در نهایت، او این سیاره مرموز را به نام خدای آتش رومی، ولکان، نامگذاری کرد.

کمی بعد، ستاره‌شناسان شروع به گزارش مشاهدات ولکان کردند. اولین گزارش توسط ستاره‌شناس آماتور، ادموند مودست، در ۲۶ مارس ۱۸۵۹ ارائه شد. بر اساس مشاهدات مودست، لو وریه مدار سیاره جدید را محاسبه کرد. او معتقد بود که این سیاره ۲ تا ۴ بار در سال عبور می‌کند (سیارات از بین ستاره میزبان خود و ناظر عبور می‌کنند، شبیه به عطارد که بین خورشید و زمین عبور می‌کند).

لو وریه محاسبات خود را بر اساس مشاهدات دیگر اصلاح کرد، اما ولکان هرگز به طور قطعی مشاهده نشده بود. بسیاری از مشاهدات این سیاره را می‌توان با لکه‌های خورشیدی، سیارات شناخته شده و ستاره‌های نزدیک توضیح داد.

با این وجود، ولکان به مدت ۷۰ سال دوام آورد. در سال ۱۸۷۹، رسانه‌ها حتی گزارش دادند که ولکان بر اساس محاسبات ستاره‌شناس تئودور فون اوپولزر از مقابل خورشید عبور خواهد کرد. با این حال، هیچ کس این سیاره را ندید. مردم در بیشتر کسوف‌های آن زمان به دنبال آن می‌گشتند، اما قادر به مشاهده آن نبودند.

در نهایت، سیاره‌ای که از ریاضیات لو وریه زاده شده بود، توسط یک نظریه فیزیکی جدید «از بین رفت»: نسبیت عام. نظریه انیشتین می‌توانست مسیر عطارد را بدون هیچ گونه دخالت سیاره‌ای دیگری پیش‌بینی کند.

نسبیت عام فرض می‌کند که گرانش نتیجه انحنای فضازمان ناشی از اجرام عظیم است و اجرام نزدیک‌تر به اجرام عظیم بیشتر تحت تأثیر قرار می‌گیرند. بنابراین، این نظریه می‌تواند نوسانات مدار عطارد، سیاره نزدیک به خورشید، را توضیح دهد. سیارات دورتر در منظومه شمسی به دلیل فاصله بیشترشان از خورشید کمتر تحت تأثیر قرار می‌گیرند.

بنابراین، نظریه انیشتین می‌توانست مدارهای عطارد، زمین، مریخ، مشتری و بسیاری از سیارات دیگر را بدون نیاز به اشاره به سیارات دیگر توضیح دهد. ظهور این نظریه جدید، ولکان را نیز به چیزی مربوط به گذشته تبدیل کرد.

پنجشنبه تائو (طبق گفته IFL Science )

لینک منبع