Планета, народжена з математики, була «стерта» Ейнштейном

У 19 столітті астрономи обчислили планету в Сонячній системі та назвали її Вулкан, але ніхто насправді її не спостерігав.

Меркурій, найближча до Сонця планета в системі. Фото: NASA — Меркурій, найближча до Сонця планета в системі. Фото: *NASA*

Сотні років тому вчені помітили, що орбіта Урана дещо відрізняється від того, що передбачала теорія гравітації Ньютона. У липні 1846 року французький астроном і математик Урбен Левер'є припустив, що цю розбіжність можна пояснити іншою планетою, і зробив прогноз щодо орбіти невідомого небесного тіла.

Левер'є не стільки цікавився відкриттям нової планети за допомогою телескопа, скільки тим, що вже знайшов її математично. Завдання спостереження було доручено німецькому астроному Йогану Готфріду Галле. 23 вересня 1846 року Галле подивився на місце, де, за прогнозами Левер'є, мала бути нова планета. Однак Галле був здивований, коли не побачив таємничу планету, а натомість виявив Нептун на відстані одного градуса від цього місця.

Потім Левер'є попросили спостерігати за іншою планетою, Меркурієм. Оскільки Меркурій знаходиться так близько до Сонця, він є однією з найскладніших для спостереження планет Сонячної системи. Левер'є було доручено застосувати ньютонівську фізику для побудови орбіти планети.

Однак Левер'є не досяг успіху. Він дуже старався, але ексцентрична орбіта Меркурія була загадковою. Згідно з теорією Ньютона, планети рухалися по еліптичних орбітах навколо Сонця, але спостереження показали, що орбіта Меркурія коливалася більше, ніж могла пояснити гравітаційна сила відомих планет.

Як і у випадку з Ураном, Левер'є вважав, що причиною була зміна шляху Меркурія іншою планетою. Зрештою, він назвав таємничу планету Вулкан на честь римського бога вогню.

Невдовзі астрономи почали повідомляти про спостереження Вулкана. Перший звіт зробив астроном-аматор Едмон Модест 26 березня 1859 року. На основі спостережень Модеста Левер'є розрахував орбіту нової планети. Він вважав, що вона проходитиме транзитом (планета проходитиме між своєю зіркою та спостерігачем, наприклад, коли Меркурій проходить між Сонцем і Землею) від двох до чотирьох разів на рік.

Левер'є уточнив свої розрахунки на основі інших спостережень, але Вулкан ніколи не спостерігався достовірно. Багато спостережень за планетою можна пояснити сонячними плямами, відомими планетами та близькими зірками.

Тим не менш, Вулкан проіснував 70 років. У 1879 році ЗМІ навіть повідомили, що Вулкан пройде перед Сонцем, спираючись на розрахунки астронома Теодора фон Оппольцера. Однак ніхто не бачив планету. Люди шукали її майже під час кожного сонячного затемнення приблизно в той час, але не змогли її побачити.

Зрештою, математично згенеровану планету Левер'є «стерла» нова фізична теорія: загальна теорія відносності. Теорія Ейнштейна могла передбачити шлях Меркурія без впливу на нього будь-яких додаткових планет.

Загальна теорія відносності припускає, що гравітація є результатом викривлення простору-часу, спричиненого масивними об'єктами, причому об'єкти, розташовані ближче до масивного об'єкта, зазнають більшого впливу. Таким чином, ця теорія може пояснити коливання орбіти Меркурія, планети, найближчої до Сонця. Планети у зовнішній частині Сонячної системи зазнають меншого впливу, оскільки вони знаходяться далі від Сонця.

Таким чином, теорія Ейнштейна може пояснити орбіти Меркурія, Землі, Марса, Юпітера та багатьох інших планет, не вдаючись до інших планет. Народження нової теорії також робить Вулкан пережитком минулого.

Тху Тао (за даними IFL Science )

Посилання на джерело