כוכב הלכת שנולד מהמתמטיקה "נמחק" על ידי איינשטיין

במאה ה-19, אסטרונומים חישבו קיומו של כוכב לכת במערכת השמש וכינו אותו וולקן, אך איש לא צפה בו בפועל.

מרקורי, כוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש במערכת. צילום: נאס"א

לפני מאות שנים, מדענים שמו לב שמסלולו של אורנוס שונה במקצת ממה שחזתה תורת הכבידה של ניוטון. ביולי 1846, האסטרונום והמתמטיקאי הצרפתי אורבן לה ורייר הציע כי ניתן להסביר את הפער על ידי כוכב לכת אחר וערך ניבוי לגבי מסלולו של גוף שמימי לא ידוע.

לה ורייר לא התעניין כל כך בגילוי כוכב הלכת החדש באמצעות טלסקופ, שכן הוא כבר מצא אותו מתמטית. משימת התצפית הוטלה על האסטרונום הגרמני יוהאן גוטפריד גאלה. ב-23 בספטמבר 1846, גאלה בחן את המיקום שבו לה ורייר חזה את כוכב הלכת החדש. עם זאת, גאלה הופתע כאשר לא ראה את כוכב הלכת המסתורי, אלא גילה את נפטון בטווח של מעלה אחת ממיקום זה.

לה ורייר התבקש אז לצפות בכוכב לכת נוסף, חמה. בהיותו כה קרוב לשמש, חמה הוא אחד מכוכבי הלכת הקשים ביותר לצפייה במערכת השמש. לה ורייר הוטל עליו ליישם פיזיקה ניוטונית כדי לתכנן את מסלולו של כוכב הלכת.

לה ורייר, לעומת זאת, לא הצליח. הוא ניסה בכל כוחו, אך מסלולו האקסצנטרי של מרקורי היה תמוה. על פי התיאוריה של ניוטון, כוכבי הלכת נעו במסלולים אליפטיים סביב השמש, אך תצפיות הראו שמסלולו של מרקורי השתנה יותר ממה שכוח המשיכה של כוכבי הלכת הידועים יכל להסביר.

כמו במקרה של אורנוס, לה ורייר האמין שהסיבה לכך היא כוכב לכת אחר שמשנה את מסלולו של מרקורי. בסופו של דבר הוא קרא לכוכב הלכת המסתורי וולקן, על שם אל האש הרומי.

עד מהרה, אסטרונומים החלו לדווח על תצפיות על וולקן. הדיווח הראשון נערך על ידי האסטרונום החובב אדמונד מודסט ב-26 במרץ 1859. בהתבסס על תצפיותיו של מודסט, חישב לה ורייר את מסלולו של כוכב הלכת החדש. הוא האמין שהוא יעבור (כוכב לכת שיעבור בין הכוכב שלו לצופה, כמו כאשר מרקורי עובר בין השמש לכדור הארץ) שתיים עד ארבע פעמים בשנה.

לה ורייר עידן את חישוביו על סמך תצפיות אחרות, אך וולקן מעולם לא נצפה בצורה אמינה. תצפיות רבות של כוכב הלכת ניתנות להסבר על ידי כתמי שמש, כוכבי לכת ידועים וכוכבים סמוכים.

אף על פי כן, וולקן התמיד במשך 70 שנה. בשנת 1879, התקשורת אף דיווחה שוולקן יעבור מול השמש, בהתבסס על חישוביו של האסטרונום תאודור פון אופולצר. עם זאת, איש לא ראה את כוכב הלכת. אנשים חיפשו אותו כמעט במהלך כל ליקוי חמה באותה תקופה, אך לא הצליחו לראותו.

בסופו של דבר, כוכב הלכת שנוצר מתמטית על ידי לה ורייר "נמחק" על ידי תיאוריה פיזיקלית חדשה: תורת היחסות הכללית. התיאוריה של איינשטיין יכלה לחזות את מסלולו של מרקורי מבלי שפלנטות נוספות ישפיעו עליו.

תורת היחסות הכללית מציעה כי כוח המשיכה הוא תוצאה של עקמומיות המרחב-זמן הנגרמת על ידי עצמים מסיביים, כאשר עצמים הקרובים יותר לעצמם המסיבי מושפעים יותר. לכן, תיאוריה זו יכולה להסביר את התנודות במסלולו של מרקורי, כוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש. כוכבי לכת במערכת השמש החיצונית מושפעים פחות משום שהם רחוקים יותר מהשמש.

לפיכך, התיאוריה של איינשטיין יכולה להסביר את מסלוליהם של כוכב חמה, כדור הארץ, מאדים, צדק וכוכבי לכת רבים אחרים מבלי להזדקק לכוכבי לכת אחרים. לידתה של התיאוריה החדשה הופכת גם את וולקן לדבר מן העבר.

ת'או טאו (על פי IFL Science )

קישור למקור: https://vnexpress.net/hanh-tinh-ra-doi-tu-toan-hoc-bi-einstein-xoa-so-4641143.html