כוכב לכת שנולד ממתמטיקה "נמחק" על ידי איינשטיין

במאה ה-19, אסטרונומים חישבו את מיקומו של כוכב לכת במערכת השמש וקראו לו וולקן, אך איש לא צפה בו בפועל.

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

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

לה ורייר לא התעניין במיוחד בגילוי כוכב הלכת החדש באמצעות טלסקופ, מכיוון שכבר מצא אותו מתמטית. משימת התצפית הוטלה על האסטרונום הגרמני יוהאן גוטפריד גאלה. ב-23 בספטמבר 1846, גאלה בחן את המיקום שבו לה ורייר חזה כי כוכב הלכת החדש יופיע. אולם, להפתעתו, גאלה לא ראה את כוכב הלכת המסתורי, אלא גילה את נפטון ברדיוס של מעלה אחת ממיקום זה.

מאוחר יותר, לה ורייה התבקש לצפות בכוכב לכת נוסף, חמה. כה קרוב לשמש, חמה היה אחד מכוכבי הלכת הקשים ביותר לתצפית במערכת השמש. לה ורייה הוטל עליו ליישם פיזיקה ניוטונית כדי לקבוע את מסלולו של כוכב הלכת.

עם זאת, לה ורייר לא הצליח. הוא ניסה בכל כוחו, אך מסלולו האקסצנטרי של מרקורי היה מבלבל. על פי התיאוריה של ניוטון, כוכבי לכת נעים במסלולים אליפטיים סביב השמש, אך תצפיות הראו שמסלולו של מרקורי השתנה יותר מהשפעת הכבידה של כוכבי לכת ידועים.

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

זמן קצר לאחר מכן, 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 יבצע מעברים (כוכבי לכת העוברים בין הכוכב המארח שלהם לצופה, בדומה למעבר מרקורי בין השמש לכדור הארץ) 2-4 פעמים בשנה.

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

אף על פי כן, וולקן שרד במשך 70 שנה. בשנת 1879, התקשורת אף דיווחה שוולקן יעבור את השמש על סמך חישוביו של האסטרונום תאודור פון אופולצר. עם זאת, איש לא ראה את כוכב הלכת. אנשים חיפשו אותו במהלך רוב ליקויי החמה סביב אותה תקופה, אך לא הצליחו לצפות בו.

בסופו של דבר, כוכב הלכת שנולד מהמתמטיקה של לה ורייר "נמחק" על ידי תיאוריה פיזיקלית חדשה: תורת היחסות הכללית. תיאוריית איינשטיין יכלה לחזות את מסלולו של מרקורי ללא כל הפרעה פלנטרית נוספת.

תורת היחסות הכללית טוענת כי כוח המשיכה הוא תוצאה של עקמומיות המרחב-זמן הנגרמת על ידי עצמים מסיביים, כאשר עצמים הקרובים יותר לעצמים מסיביים מושפעים יותר. לכן, תיאוריה זו יכולה להסביר את תנודות מסלולו של מרקורי, כוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש. כוכבי לכת רחוקים יותר במערכת השמש מושפעים פחות בשל מרחקם הגדול יותר מהשמש.

לפיכך, התיאוריה של איינשטיין יכלה להסביר את מסלוליהם של כוכב חמה, כדור הארץ, מאדים, צדק וכוכבי לכת רבים אחרים מבלי להזדקק להתייחס לכוכבי לכת אחרים. הופעתה של תיאוריה חדשה זו הפכה 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