ปรากฏการณ์สุริยุปราคาที่ปฏิวัติวงการวิทยาศาสตร์

สุริยุปราคาเต็มดวงไม่เพียงเป็นปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ที่น่าทึ่งเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการค้นพบที่สำคัญหลายๆ อย่างอีกด้วย

สุริยุปราคาเต็มดวงเป็นโอกาสอันมีค่าสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการวิจัย ภาพ: นิตยสาร Sunset — สุริยุปราคาเต็มดวงเป็นโอกาสอันมีค่าสำหรับ นักวิทยาศาสตร์ ในการวิจัย ภาพ: *นิตยสาร Sunset*

ผู้คนหลายล้านคนทั่วสหรัฐอเมริกาจะมีโอกาสได้ชมสุริยุปราคาในวันที่ 8 เมษายน เวลาเที่ยงวันตามเวลาท้องถิ่น ท้องฟ้าจะมืดลงเมื่อเกิดสุริยุปราคาเต็มดวงใน 15 รัฐ ตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา สุริยุปราคาเต็มดวงกลายเป็นเรื่องลึกลับน้อยลง และเป็นโอกาสให้เราได้ทดสอบทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์และนำไปสู่การค้นพบใหม่ๆ มากขึ้น ตาม รายงานของ Business Insider นี่คือสุริยุปราคาเต็มดวง 7 ครั้งที่ได้พัฒนาความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ของเรา

1. การวัดการหมุนของโลก

บันทึกเกี่ยวกับสุริยุปราคาที่เก่าแก่ที่สุดบางส่วนมีอายุย้อนกลับไปหลายพันปี ผู้เชี่ยวชาญบางคนเชื่อว่ารูปสลักหินบนอนุสาวรีย์ในไอร์แลนด์แสดงให้เห็นสุริยุปราคาที่เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 30 พฤศจิกายน 3340 ปีก่อนคริสตกาล เครื่องหมายที่มนุษย์สร้างขึ้นบนกระดองเต่าจากจีนและแผ่นดินเหนียวของชาวบาบิโลนที่มีอายุกว่า 3,000 ปีก็กล่าวถึงสุริยุปราคาเช่นกัน เอ็ดมันด์ ฮัลเลย์ นักดาราศาสตร์ในศตวรรษที่ 18 สังเกตเห็นเป็นครั้งแรกว่าการหมุนของโลกช้าลงตลอดหลายพันปีผ่านคำอธิบายทางประวัติศาสตร์เกี่ยวกับสุริยุปราคา

2. ค้นหาสาเหตุของการเกิดสุริยุปราคา

นักวิชาการสมัยใหม่สองคนเชื่อว่า อนักซาโกรัสแห่งคลาโซเมนี นักปรัชญาชาวกรีก ตระหนักถึงบทบาทของดวงจันทร์ในสุริยุปราคา เขาน่าจะพัฒนาทฤษฎีนี้หลังจากได้เห็นสุริยุปราคาวงแหวนในวันที่ 17 กุมภาพันธ์ 478 ปีก่อนคริสตกาล

อนักซากอรัสสันนิษฐานว่าความกดอากาศทำให้โลกแบนราบที่ศูนย์กลาง โดยมีดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดวงดาวโคจรรอบโลก แม้จะมีข้อผิดพลาดดังกล่าว เขาก็ยังค้นพบกลไกพื้นฐานเบื้องหลังสุริยุปราคา อนักซากอรัสเชื่อว่าดวงจันทร์สะท้อนแสงอาทิตย์ ทฤษฎีของเขายังระบุอย่างถูกต้องว่าเมื่อดวงจันทร์เคลื่อนที่ผ่านหน้าดวงอาทิตย์ จะทำให้เกิดสุริยุปราคา ในทำนองเดียวกัน เมื่อโลกอยู่ระหว่างดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ จะเกิดจันทรุปราคา อนักซากอรัสยังใช้เงาของดวงจันทร์ที่ทอดลงมาในระหว่างสุริยุปราคาเพื่อประมาณขนาดของมัน แต่การคำนวณของเขากลับออกมาเล็กกว่าความเป็นจริงมาก

3. ประมาณระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์

เมื่อวันที่ 14 มีนาคม 189 ปีก่อนคริสตกาล เกิดสุริยุปราคาเต็มดวงขึ้นเหนือดินแดนทางตอนเหนือของตุรกี ฮิปปาร์คัส นักดาราศาสตร์ชาวกรีกในขณะนั้นยังเป็นเพียงเด็ก แต่เขาอาจได้เห็นเหตุการณ์นี้ หลายปีต่อมา ฮิปปาร์คัสสามารถใช้คำอธิบายเกี่ยวกับสุริยุปราคาของผู้อื่นเพื่อสร้างการประมาณระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์ทางคณิตศาสตร์ที่แม่นยำที่สุดครั้งหนึ่ง แม้ว่าบันทึกโดยตรงของฮิปปาร์คัสจะสูญหายไปแล้ว แต่นักวิชาการในศตวรรษที่ 4 ได้ให้รายละเอียดว่าเขาใช้ข้อมูลนี้อย่างไร

นักดาราศาสตร์ได้ประมาณระยะทางระหว่างจุดเกิดสุริยุปราคาเต็มดวงในพื้นที่ซึ่งปัจจุบันคือตุรกี และเมืองอเล็กซานเดรีย ประเทศอียิปต์ (ซึ่งมองเห็นดวงอาทิตย์ได้เพียงหนึ่งในห้า) เพื่อคำนวณ จากการคำนวณนี้ ฮิปปาร์คัสได้ประมาณระยะทางไว้หลายทาง รวมถึงระยะทาง 452,848 กิโลเมตร ซึ่งไม่ห่างจากระยะทางจริงที่ 384,400 กิโลเมตรมากนัก

4. ทำนายเส้นทางการเกิดสุริยุปราคา

ในศตวรรษที่ 11 หรือ 12 นักดาราศาสตร์ชาวมายาได้ทำนายเหตุการณ์อันน่าทึ่งในยุคสมัยของพวกเขา พวกเขาคำนวณว่าสุริยุปราคาเต็มดวงจะเกิดขึ้นในปี 1991 ซึ่งการทำนายของพวกเขาคลาดเคลื่อนไปเพียงหนึ่งวัน จนกระทั่งหลายศตวรรษต่อมา มนุษย์จึงสามารถทำนายได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ในศตวรรษที่ 18 เอ็ดมันด์ ฮัลเลย์ ผู้มีชื่อเสียงจากการค้นพบดาวหางที่ใช้ชื่อของเขา ได้สร้างแผนที่ที่ทำนายเส้นทางของสุริยุปราคาในวันที่ 5 มีนาคม ค.ศ. 1715 ได้อย่างแม่นยำอย่างเหลือเชื่อ (ภายในสี่นาที) โดยอ้างอิงจากกฎแรงโน้มถ่วงสากลของไอแซก นิวตัน

5. การค้นพบฮีเลียม

ฮีเลียมมีอยู่มากมายในจักรวาล แต่หาได้ยากบนโลก สุริยุปราคาช่วยให้นักดาราศาสตร์ค้นพบธาตุนี้ ปิแอร์ จูลส์ เซซาร์ แจนส์เซน นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส เดินทางไปอินเดียเพื่อสังเกตการณ์สุริยุปราคาเมื่อวันที่ 18 สิงหาคม ค.ศ. 1868 เขาใช้เครื่องสเปกโตรสโคปเพื่อแยกแสงอาทิตย์ออกเป็นสเปกตรัม

แจนส์เซนเห็นเส้นสีเหลืองที่มีความยาวคลื่นที่แตกต่างจากธาตุอื่นใด ในช่วงเวลาเดียวกันนั้น นอร์แมน ล็อกเยอร์ นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้พัฒนาเครื่องมือสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์ แม้ในขณะที่ไม่มีสุริยุปราคา เขาก็เห็นเส้นที่คล้ายกันนี้เช่นกัน ล็อกเยอร์เรียกธาตุลึกลับนี้ว่าฮีเลียม นักวิทยาศาสตร์ใช้เวลากว่าสองทศวรรษจึงจะพบมันบนโลก จากการทดลองกับลาวาจากภูเขาไฟวิสุเวียสและยูเรเนียม

6. การพิสูจน์ทฤษฎีสัมพันธภาพของไอน์สไตน์

นักดาราศาสตร์ เจมส์ เครก วัตสัน มั่นใจว่าเขาได้พบหลักฐานของดาวเคราะห์ดวงใหม่ในระหว่างสุริยุปราคาในปี ค.ศ. 1878 ดาวเคราะห์วัลแคนตั้งอยู่ระหว่างดวงอาทิตย์และดาวพุธ มองเห็นได้เฉพาะเมื่อดวงจันทร์ถูกบดบังโดยดาวฤกษ์ยักษ์ดวงนี้เท่านั้น ต่อมาเกิดสุริยุปราคาอีกหลายครั้ง แต่ไม่พบหลักฐานของดาวเคราะห์วัลแคนเลย ในปี ค.ศ. 1915 อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ได้อธิบายวงโคจรที่ผิดปกติของดาวพุธโดยใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป คำอธิบายนี้สอดคล้องกับข้อมูลมากกว่าดาวเคราะห์ลึกลับที่สังเกตได้ยาก

อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ยังไม่มีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ใดๆ จนกระทั่งเกิดสุริยุปราคาเมื่อวันที่ 29 พฤษภาคม ค.ศ. 1919 นักฟิสิกส์ได้แสดงให้เห็นว่าแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ทำให้แสงจากดาวฤกษ์ใกล้เคียงหักเห ในปี ค.ศ. 1919 มีการสำรวจที่ปรินซีปี เกาะนอกชายฝั่งแอฟริกา และบราซิล เมื่อดวงจันทร์บดบังดวงอาทิตย์ นักดาราศาสตร์ได้ถ่ายภาพ ดาวฤกษ์ดูเหมือนจะเปลี่ยนตำแหน่งเมื่อเทียบกับภาพอ้างอิง ตำแหน่งใหม่แสดงให้เห็นว่าดวงอาทิตย์ทำให้แสงหักเหตามที่ไอน์สไตน์ทำนายไว้

7. การศึกษาปรากฏการณ์สุริยุปราคาจากอวกาศ

ลูกเรือของยานเจมินี 12 ซึ่งประกอบด้วยจิม โลเวลล์ และบัซซ์ อัลดริน เป็นกลุ่มแรกที่ได้เห็นสุริยุปราคาเต็มดวงจากอวกาศ ในวันที่ 12 พฤศจิกายน พ.ศ. 2509 สุริยุปราคาเคลื่อนตัวจากเปรูไปยังบราซิล และนักบินอวกาศทั้งสองได้บินเข้าใกล้สุริยุปราคาเต็มดวง เป็นเรื่องบังเอิญ ภาพถ่ายของอัลดรินค่อนข้างเบลอ สี่ปีต่อมา สถานีโทรทัศน์ได้รายงานสุริยุปราคาแห่งศตวรรษในวันที่ 7 มีนาคม พ.ศ. 2513 นาซายังได้ส่งจรวดมากกว่า 20 ลำขึ้นสู่อวกาศเพื่อศึกษารังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีเอกซ์จากดวงอาทิตย์ในระหว่างเหตุการณ์ดังกล่าว พวกเขาจะยังคงใช้จรวดเพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสุริยุปราคาในวันที่ 8 เมษายนต่อไป

อัน คัง (ตามรายงานของ Business Insider )

ลิงค์ที่มา