انتشار این مقاله


آیا خورشیدگرفتگی می‌تواند نسبیت عام انیشتین را برای ما اثبات نماید؟

آیا برای هفتمین آزمایش نسبیت عام پس از بیش از یک قرن آماده هستید؟

تقریباً یک قرن پیش، یک خورشیدگرفتگی هندسه‌ی فضازمان را آشکار کرد. اکنون، فیزیکدانان و اخترشناسان آماتور که با ابزارهای موسوم به do-it-yourself مجهز شده‌اند، این معادلات ریاضی را در روز ۲۱ آگوست راستی‌آزمایی خواهند کرد.

انیشتین در نظریه‌ی نسبت عام خود در سال ۱۹۱۵ پیش‌بینی کرده بود که گرانش خورشید باید فضازمان را در مجاورت خود منحرف سازد. ستاره‌های دورتر از خورشید در طول یک خورشیدگرفتگی نسبت به شب‌های دیگر که خورشید در دید نیست، در موقعیت‌های متفاوتی نسبت به هم ظاهر می‌شوند.

این نظریه، انقلابی در فیزیک محسوب می‎شود که عالم را از حالت سکونت به پویایی منتقل ساخت.

فقط چهار سال بعد از خورشیدگرفتگی ۱۹۱۹، اخترشناس بریتانیایی، آرتور استنلی ادینگتون، عکس‌هایی گرفت که نظریه‌ی انیشتین را ثابت می‌کرد. “نور در آسمان‌ها خم می‌شود،” این جمله که ۹ نوامبر در روزنامه‌ی نیویورک‌تایمز ظاهر شد یکی از معروف‌ترین تیترهای علمی تاریخ در سرخط خبرهاست. در ادامه‌ی آن آمده بود: “مردان علم با نتایج مشاهدات خورشیدگرفتگی در جوش‌وخروش هستند.” در واقع همین اتفاق بود که به انیشتین شهرت بین‌المللی داد و تست‌های پایان‌ناپذیری بعد از آن برای اثبات نسبیت عام ارائه شد که البته‌ این نظریه با نتایج عالی از پس همه‌ی آن‌ها برآمد. خلاصه، نسبیت عام به طور کامل، ممتنع و دقیقی هر بار که مورد بازبینی قرار می‌گیرد، درست از آب درمی‌آید.

انیشتین نشان داده که فضازمان در مجاورت اجسام متراکم خم می‌شود و باعث می‌شود نور مسیر دیگری طی کند؛ همانگونه که در این تصویر نشان داده شده است کهکشان قرمز نور را از کهکشان آبیِ فاصله‌دار منحرف می‌سازد. (ESA/HUBBLE, NASA)

با این حال آزمایش ادینگتون تاکنون ۶ بار تکرار شده که آخرین آن‌ها به ۱۹۷۳ برمی‌گردد. هر تست از صفحات فتوگرافیک استفاده می‌کرد و دقت اندازه‌گیری محل ستاره‌ها هرگز بهتر از تقریباً ۱۰% نبوده است. اگر مکان ستاره‌ها واقعاً نسبت به پیش‌بینی انیشتین تا درجات کمی منحرف می‌شدند، آن آزمایش‌های اولیه توانایی یافتن تفاوتی قابل‌سنجش را در مکان ستاره‌ها نداشتند. پیشرفت‌های تکنولوژیک اخیر به این معنی است که فقط یک نفر می‌تواند این کار را ۱۰ برابر بهتر انجام دهد و Bradley Schaefer قصد دارد این فرد باشد:

کاری که من می‌خواهم انجام دهم در واقع پیش‌گامانه نیست. این کار بازتولید یکی از عالی‌ترین آزمایش‌های تاریخ علم می‌باشد. این کار توسط یک نفر انجام می‌شود و بهتر از هر باری انجام خواهد شد که تابحال انجام شده است. من آزمایش خواهم کرد که آیا نسبیت عام درست است یا نه!

اخترشناس، آرتور ادینگتون، این تصویر را در خورشیدگرفتگی سال ۱۹۱۹ گرفت که نشان می‌دهد ستاره‌ها در پس‌زمینه نسبت به زمانی که خورشید نیست، در موقعیت کمی متفاوت‌تر هستند. این ویژگی عدسی‌مانند گرانشی برای اولین بار ثابت کرد که نظریه‌ی نسبیت عام انیشتین درست است. (F.W. DYSON, A. S. EDDINGTON, AND C. DAVIDSON)

پیشرفت در زمینه‌ی دوربین‌های دیجیتال کلید این آزمایش است. دوربین‌های دیجیتال می‌توانند چندین عکس پشت‌ سر هم بگیرند، همه‌ی آن‌ها CCDs دارند که هزاران پیکسل را روی یک چیپ جمع‌ می‌کنند و تصاویری با کیفیت بالا به‌وجود می‌آیند، بدون این که به تجهیزات چنانی نیاز باشد.

CCDها تکنولوژی استاندارد در تصویربرداری نجومی اند و تقریباً ۲ سال قبل نوعی دوربین CCD با ۴,۰۹۶ پیکسل در هر طرف تجاری‌سازی شد. با این که قیمت این دوربین ۱۰,۰۰۰ دلار می‌باشد ولی Schaefer برای خریدن آن تردید نکرده است.

این چیزی است که امروز ما داریم ولی ادینگتون نداشت. خورشیدگرفتگی بیش از چند دقیقه در مقابل شما کامل نخواهد بود و همین چند دقیقه برای گرفتن چند صد عکس کافی است. این عکس‌ها دیتای شما محسوب می‌شوند.

این موضوع هم که خورشیدگرفتگی ادینگتون در ماه می بود ولی نیویورک‌تایمز در نوامبر تیتر زد جالب است: ادینگتون باید منتظر می‌ماند تا ستاره‌ها به موقعیت یکسان در آسمان می‌رسیدند که در خورشیدگرفتگی داشتند تا نتایج راستی‌آزمایی شوند. حتی این مشکل هم برای Schaefer وجود ندارد: با یک تلسکوپ آماتور معمولی و یک دوربین CCD می‌توان تمام مشاهدات را که شامل کالیبراسیون هم می‌شود در طول ۲۴ ساعت جمع کرد.

Schaefer و گروهی از اخترشناسان دیگر کار خود را در Casper آغاز خواهند کرد ولی این مأموریت شناور می‌باشد! آن‌ها آماده‌اند تا در صورت ابری بودن هوا سریعاً مکان خود را عوض کنند. تمرکز اصلی روی جمع‌آوری اطلاعات است.

در صورت علاقه داشتن به یافته‎‌ها و انتظارات دانشمندان از خورشیدگرفتگی پیش‌رو ما را دنبال کنید:


مقاله‌ی مرتبط: دانشمندان از خورشیدگرفتگی بزرگ آمریکا چه‌چیزهایی یاد خواهند گرفت؟


علی تقی‌زاده


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید