Matematika szülte bolygót „kitörölt” Einstein

A 19. században a csillagászok kiszámítottak egy bolygót a Naprendszerben, és Vulkánnak nevezték el, de valójában senki sem figyelte meg.

A Merkúr, a Naphoz legközelebbi bolygó a rendszerben. Fotó: NASA

Évszázadokkal ezelőtt a tudósok észrevették, hogy az Uránusz pályája kissé eltér attól, amit Newton gravitációs elmélete jósolt. 1846 júliusában a francia csillagász és matematikus, Urbain Le Verrier azt javasolta, hogy az eltérés egy másik bolygóval magyarázható, és jóslatot tett az ismeretlen égitest pályájáról.

Le Verrier-t nem annyira az új bolygó távcsővel való felfedezése érdekelte, mint inkább az, hogy matematikailag már megtalálta azt. A megfigyelés feladatát Johann Gottfried Galle német csillagász kapta. 1846. szeptember 23-án Galle megvizsgálta azt a helyet, ahol Le Verrier megjósolta az új bolygót. Galle-t azonban meglepetés érte, amikor nem a titokzatos bolygót látta, hanem a Neptunuszt, amely egy fokon belül volt attól a helytől.

Le Verrier-t ezután egy másik bolygó, a Merkúr megfigyelésére kérték fel. Mivel ilyen közel van a Naphoz, a Merkúr a Naprendszer egyik legnehezebben megfigyelhető bolygója. Le Verrier feladata az volt, hogy a newtoni fizika alapján térképezze fel a bolygó pályáját.

Le Verrier azonban nem járt sikerrel. Nagyon próbálkozott, de a Merkúr excentrikus pályája rejtélyes volt. Newton elmélete szerint a bolygók ellipszis pályán keringenek a Nap körül, de a megfigyelések azt mutatták, hogy a Merkúr pályája jobban ingadozik, mint amit az ismert bolygók gravitációs vonzása meg tudna indokolni.

Az Uránuszhoz hasonlóan Le Verrier úgy vélte, hogy az ok egy másik bolygó, amely megváltoztatta a Merkúr pályáját. Végül a titokzatos bolygót Vulkánusznak nevezte el, a római tűzisten után.

Hamarosan a csillagászok elkezdték jelenteni a Vulkánról szóló megfigyeléseiket. Az első jelentést Edmond Modeste amatőr csillagász készítette 1859. március 26-án. Modeste megfigyelései alapján Le Verrier kiszámította az új bolygó pályáját. Úgy vélte, hogy az évente két-négy alkalommal fog áthaladni a csillaga és a megfigyelő között (egy bolygó áthalad a csillaga és a megfigyelő között, például amikor a Merkúr áthalad a Nap és a Föld között).

Le Verrier más megfigyelések alapján finomította számításait, de a Vulkánt soha nem figyelték meg megbízhatóan. A bolygó számos megfigyelése magyarázható napfoltokkal, ismert bolygókkal és közeli csillagokkal.

A Vulkán ennek ellenére 70 évig fennmaradt. 1879-ben a média még arról is beszámolt, hogy a Vulkán áthalad a Nap előtt, Theodor von Oppolzer csillagász számításai alapján. A bolygót azonban senki sem látta. Az emberek szinte minden napfogyatkozás idején keresték abban az időben, de nem tudták látni.

Végül Le Verrier matematikailag generált bolygóját egy új fizikai elmélet, az általános relativitáselmélet „törölte ki”. Einstein elmélete meg tudta jósolni a Merkúr pályáját anélkül, hogy további bolygók befolyásolták volna azt.

Az általános relativitáselmélet szerint a gravitáció a téridő görbületének eredménye, amelyet nagy tömegű objektumok okoznak, és a nagy tömegű objektumhoz közelebb eső objektumokra nagyobb hatással van. Ez az elmélet tehát megmagyarázhatja a Merkúr, a Naphoz legközelebbi bolygó pályájának ingadozásait. A külső Naprendszer bolygói kevésbé érintettek, mivel távolabb vannak a Naptól.

Így Einstein elmélete megmagyarázhatja a Merkúr, a Föld, a Mars, a Jupiter és sok más bolygó pályáját anélkül, hogy más bolygókra kellene támaszkodnunk. Az új elmélet megszületésével a Vulkán is a múlté.

Thu Thao ( az IFL Science szerint)

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