Kako je jedno pomračenje Sunca promenilo naš pogled na svet…

U drugoj deceniji dvadesetog veka današnje shvatanje svemira bilo je još uvek teško zamislivo, a naučnici toga doba nisu ni pomišljali da se suprotstave stubu tadašnje fizike, odnosno fizici Isaka Njutna.

Ipak, jedan mladi naučnik je od svoje 16. godine razmišljao o svetlosti i o tome kako bi izgledalo da putujemo duž svetlosnog zraka. Taj mladi naučnik zvao se Albert Ajnštajn. Njegovo razmišljanje o svetu oko sebe bilo je revolucionarno. Zbog svog revolucionarnog razmišljanja i likom zanesenjaka stekao je status najpopularnijeg naučnika na svetu.

Njegova prva godina čuda bila je 1905. kada je objavio svoju Specijalnu teoriju relativnosti (STR) u kojoj je krenuo od dva postulata. Prvi postulat govori da je brzina svetlosti je konstantna i nepromenljiva u vakuumu. Ona je ista u svim inercijalnim sistemima i brzina svetlosti je najveća moguća brzina prenošenja informacija, dok drugi postulat kaže da su svi zakoni fizike nepromenljivi u inercijalnim sistemima, odnosno sistemima koji se kreću ravnomerno pravolinijski.

Iako je ova teorija zadala glavobolje njegovim kolegama, jer su je teško shvatali, on nije bio zadovoljan i želeo je da je proširi na sve sisteme, a ne samo na one koji se kreću ravnomerno pravilonijski. Odnosno, hteo je da dođe do Opšte teorije relativnosti (ORT) koja će, kako je istorija pokazala, promeniti naš pogled na svet i nakon njenog objavljivanja više ništa neće izgledati apsolutno.

Prvi rad koji se odnosio na OTR Ajnštajn je objavio 1911. godine, pod nazivom “O uticaju sile teže na širenje svetlosti”. Ipak, rezultati tog rada su bili pogrešni kada je u pitanju ponašanje svetlosti u gravitacionom polju Sunca.

Kasnije je počeo upoznavanje svojih kolega o problematici OTR, a mali broj tadašnjih naučnika je iz prvog pokušaja uspeo da shvati o čemu se radi. Zatim je 04.11.1915. godine svoj novi rad pročitao Pruskoj akademiji nauka i od tada i zvanično počinje izgradnja OTR. Jednačine polja koje je definisao u novom radu su bile one koje toliko godina čekao, ali je samo to trebalo dokazati, odnosno pokazati eksperimentalnim putem da one pokazuju prave vrednosti.

Proučavajući kretanje svetlosti kroz gravitaciono polje, Ajnštajn je otkrio da će svetlost trpeti delovanje gravitacionog polja i da će doći do malog skretanja svetlosnog zraka (fotona). Međutim, on je do tog zaključka došao teorijski, bez direktnih dokaza. Proračun je pokazao da Sunce delovati na svetlost i da će zakriviti svetlosne zrake koji prolaze blizu Sunca.

U pomenutom radu iz 1911. godine jednačine su pokazale da će skretanje svetlosti gravitacijom Sunca biti oko 0,85 lučnih sekundi i to je trebalo da se dokaže tokom pomračenja Sunca 1914. godine. Ipak, srećom po Ajnštajna i nesrećom po ceo svet počeo je prvi svetski rat. Ajnštajn je na taj način izbegao da eksperimentalni dokazi pokažu da je pogrešio. Nove jednačine su ovu grešku ispravile i pokazale da skretanje svetlosti za 1,7 lučnih sekundi.

Jedan holandski fizičar je usled rata 1916. godine uspeo da pošalje Ajnštajnov novi OTR rad u Englesku i da ga dostavi engleskom astronomu Arturu Edingtonu. Iako Ajnštajn nije bio tada dovoljno poznat u Engleskoj, a između engleza i nemaca je vladala velika netrpeljivost, Edington je ipak pregledao rad i zaključio da bi vredelo da eksperimentalno pokuša da ga dokaže.

Edington je imao priliku da testira Ajnštajnovu teoriju 29. maja 1919. godine, ali prvi problem koji je imao je novac za ekspediciju, podeljenu na dva dela, koja je trebala da se uputi prema amazonskoj džungli na severu Brazila i prema malom ostrvu Principe koje se nalazilo stepen severno od ekvatora kraj afričke obale Atlantika.

Problem oko novca te 1918. godine bio je kako zbog svetskog rata tako i zbog toga što je jedan englez trebao da testira teoriju jednog nemca. Ukoliko bi rezultati eksperimenta pokazali da je Ajnštajn u pravu to bi značilo da engleski fizičar Isak Njutn nije.

Srećom, rat se završio pre pomračenja Sunca a Edington je uspeo da dobije novac potreban za svoju ekspediciju. Stigli su na vreme na dve gore pomenute lokacije, postavili opremu i čekali da se desi pomračenje Sunca.

Ipak, Edington je imao razloga za veliku nervozu jer je nebo iznad njega bilo potpuno oblačno i kiša je padala kao i obično kada ne treba. Sedeo je na litici visokoj 150 metara i čekao…”Kroz oblak ispunjen nadom.Edington”, kako je tog dana napisao. I baš kao na filmu nebo se delimično razvedrilo taman na vreme da se Sunce i zvezde oko njega vide.

Sve što je trebalo je da se izmeri položaj zvezda u blizini Sunca i da se takvi položaji uporede sa položajem zvezda kada Sunca nije bilo, a to je izmereno pre pomračenja. Ono što se je trebalo videti jeste da položaj zvezda nije isti nakon zakrivljenja njene svetlosti, baš kao na slici iznad. Sunce se nalazilo u sazveđu Bik u zvezdanom jatu Hijade koje vidimo golim okom na našem nebu. Ipak, lako je to tako reći ali analize rezultata i proračuna su potrajale nekoliko meseci.

Pomračenje je počelo u 15:13 a Edington je imao svega 2 minuta za fotografisanje pomračenja. Menjao je fotografske ploče pažljivo, a na samo pomračenje nije ni obraćao pažnju. Pogled je prema Suncu je bio samo iz razloga da proveri koliko oblaka ima i da li će uspešno završiti započeto. Ekipa u Brazilu je imala bolje vremenske uslove, ali analize su morale da sačekaju da sve fotografske ploče (od kojih su mnoge bile neupotrebljive) budu u Engleskoj.

Ajnštajn je nestrpljivo čekao rezultate sa ove ekspedicije iako to nije pokazivao i bio je uveren u tačnost svoje teorije. Potvrdu da je izmenio naš pogled na svemir dobio je 22. septemmbra 1919. godine i rezultati su potvrdili skeretanje svetlosti od 1,7 lučnih sekundi. Izvinio se Njutnu uz veliko poštovanje. Njutn je za njegovo vreme dao maksimum u fizici, ali došlo je novo doba.

Ajnštajn je uspeo da uopšti svoju teoriju relativnosti, pronašao fizičko objašnjenje za svetlosne kvante i pomogao Planku, ukazao na verovatnoću u kvantnom svetu, i objasnio strukturu univerzuma. Objasnio je svet od najmanjeg kvanta do samog svemira.

Nakon ovog dokaza Ajnštajn je i dalje bio koristan u naučnom svetu, ali nažalost Edington nije.

Za ljubitelje filma:

Film o ovoj priči snimljen je 2008. godine:

_________________________________________________
izvori:

[1] – Albert Ajnštajn, život i delo, Vojislav Gledić, Beograd, 2009.

[2] – 100 ličnosti. Ljudi koji su promenili svet, Ajnštajn, Deagostini

[3] – http://sr.wikipedia.org/sr-el/E%3Dmc%C2%B2

[4] – Ajnštajn – njegov život i univerzum, Volter Ajzakson, 2007

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s