سیاره‌ای که از ریاضیات زاده شده بود، توسط انیشتین «پاک» شد

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

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

صدها سال پیش، دانشمندان متوجه شدند که مدار اورانوس کمی با آنچه نظریه گرانش نیوتن پیش‌بینی می‌کرد، متفاوت است. در ژوئیه ۱۸۴۶، اوربن لو وریه، ستاره‌شناس و ریاضیدان فرانسوی، اظهار داشت که این اختلاف را می‌توان با وجود سیاره دیگری توضیح داد و پیش‌بینی‌ای در مورد مدار این جرم آسمانی ناشناخته ارائه داد.

لو وریه چندان به کشف سیاره جدید با تلسکوپ علاقه‌ای نداشت، زیرا او قبلاً آن را از طریق ریاضیات 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 قرار دارد، نگاه کرد. با این حال، گال وقتی سیاره مرموز را ندید، شگفت‌زده شد و در عوض نپتون را در یک درجه‌ای آن مکان کشف کرد.

سپس از لو وریه خواسته شد تا سیاره دیگری به نام عطارد را رصد کند. عطارد به دلیل نزدیکی بسیار زیاد به خورشید، یکی از دشوارترین سیارات منظومه شمسی برای رصد است. لو وریه موظف شد تا با استفاده از فیزیک نیوتنی، مدار این سیاره را ترسیم 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 می‌کردند، اما مشاهدات نشان داد که مدار عطارد بیش از آنچه که کشش گرانشی سیارات شناخته شده می‌توانست توجیه کند، نوسان دارد.

همانند اورانوس، لو وریه معتقد بود که سیاره دیگری باعث تغییر مسیر عطارد شده است. او در نهایت این سیاره مرموز را ولکان، برگرفته از خدای آتش رومی، نامید.

خیلی زود، 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 دو تا چهار بار در سال عبور می‌کند (گذر سیاره‌ای بین ستاره خود و ناظر، مانند زمانی که عطارد بین خورشید و زمین عبور می‌کند).

لو وریه محاسبات خود را بر اساس مشاهدات دیگر اصلاح کرد، اما ولکان هرگز به طور قابل اعتمادی مشاهده نشده است. 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 پابرجا ماند. 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 تقریباً در هر خورشیدگرفتگی در آن زمان به دنبال آن می‌گشتند، اما قادر به دیدن آن نبودند.

در نهایت، سیاره‌ای که لو وریه به صورت ریاضی ایجاد کرده بود، توسط یک نظریه فیزیکی جدید «پاک» شد: نسبیت عام. نظریه انیشتین می‌توانست مسیر عطارد را بدون تأثیر هیچ سیاره دیگری پیش‌بینی کند.

نسبیت عام بیان می‌کند که گرانش نتیجه‌ی انحنای فضا-زمان ناشی از اجرام عظیم است و اجرام نزدیک‌تر به آن جرم عظیم بیشتر تحت تأثیر قرار می‌گیرند. بنابراین، این نظریه می‌تواند لرزش‌های مدار عطارد، سیاره‌ای که به خورشید نزدیک‌تر است، را توضیح دهد. سیارات در منظومه شمسی بیرونی به دلیل فاصله‌ی بیشتر از خورشید، کمتر تحت تأثیر قرار می‌گیرند.

بنابراین، نظریه انیشتین می‌تواند مدارهای عطارد، زمین، مریخ، مشتری و بسیاری از سیارات دیگر را بدون توسل به سیارات دیگر توضیح دهد. تولد نظریه جدید، ولکان را نیز به چیزی مربوط به گذشته تبدیل می‌کند.

پنجشنبه تائو (طبق گفته IFL Science )

لینک منبع