Planet född ur matematik "utraderad" av Einstein

På 1800-talet beräknade astronomer en planet i solsystemet och döpte den till Vulcan, men ingen hade faktiskt observerat den.

Merkurius, den planet som är närmast solen i systemet. Foto: NASA

För hundratals år sedan lade forskare märke till att Uranus omloppsbana skilde sig något från vad Newtons gravitationsteori förutspådde. I juli 1846 föreslog den franske astronomen och matematikern Urbain Le Verrier att avvikelsen kunde förklaras av en annan planet och gjorde en förutsägelse om den okända himlakroppens omloppsbana.

Le Verrier var inte så intresserad av att upptäcka den nya planeten med ett teleskop, utan snarare matematiskt. Observationsuppgiften tilldelades den tyske astronomen Johann Gottfried Galle. Den 23 september 1846 undersökte Galle den plats där Le Verrier förutspådde att den nya planeten skulle befinna sig. En överraskning inträffade dock när Galle inte såg den mystiska planeten utan istället upptäckte Neptunus inom en grad från den platsen.

Le Verrier ombads sedan att observera en annan planet, Merkurius. Eftersom Merkurius befinner sig så nära solen är den en av de svåraste planeterna i solsystemet att observera. Le Verrier fick i uppdrag att tillämpa Newtonsk fysik för att kartlägga planetens omloppsbana.

Le Verrier misslyckades dock. Han försökte hårt, men Merkurius excentriska bana var förbryllande. Enligt Newtons teori rörde planeterna sig i elliptiska banor runt solen, men observationer visade att Merkurius bana fluktuerade mer än vad kända planeters gravitationskraft kunde förklara.

Precis som med Uranus trodde Le Verrier att en annan planet orsakade förändringarna i Merkurius bana. Han döpte så småningom den mystiska planeten Vulcanus efter den romerska eldguden.

Snart började astronomer rapportera observationer av Vulcan, varav den första gjordes av amatörastronomen Edmond Modeste den 26 mars 1859. Baserat på Modestes observationer beräknade Le Verrier den nya planetens omloppsbana. Han trodde att den skulle passera (en planet som passerar mellan sin stjärna och en observatör, till exempel när Merkurius passerar mellan solen och jorden) två till fyra gånger om året.

Le Verrier förfinade sina beräkningar baserat på andra observationer, men Vulcan har aldrig observerats på ett tillförlitligt sätt. Många observationer av planeten kan förklaras av solfläckar, kända planeter och närliggande stjärnor.

Ändå levde Vulcanus kvar i 70 år. År 1879 rapporterade media till och med att Vulcanus skulle passera solen baserat på beräkningar av astronomen Theodor von Oppolzer. Ingen såg dock planeten. Människor letade efter den under nästan varje solförmörkelse runt den tiden, men kunde inte se den.

I slutändan "raderades" Le Verriers matematiskt genererade planet ut av en ny fysikalisk teori: den allmänna relativitetsteorin. Einsteins teori kunde förutsäga Merkurius bana utan att några ytterligare planeter påverkade den.

Den allmänna relativitetsteorin menar att gravitationen är ett resultat av rumtidens krökning orsakad av massiva objekt, där objekt närmare det massiva objektet påverkas mer. Denna teori kan därför förklara svängningarna i Merkurius bana, planeten närmast solen. Planeter i det yttre solsystemet påverkas mindre eftersom de är längre bort från solen.

Einsteins teori kan således förklara Merkurius, Jordens, Mars, Jupiters och många andra planeters banor utan att behöva tillgripa andra planeter. Födelsen av den nya teorin gör också Vulkan till ett minne blott.

Thu Thao (enligt IFL Science )

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