گرانش، از نیوتن تا اینشتین- بخش هفتم

نخست، آن‌ها دچار این شگفتی شدند که آیا سیاره مشتری به اندازه‌ی کافی بزرگ است تا بتواند نور تابیده از یک ستاره را منحرف سازد.

 اما هنگامی که اینشتین با استفاده از فرمول خودش، سنجش و اندازه‌گیری مربوط را کامل کرد، چنین ثابت شد که مقدار انحراف نور تابیده از سیاره‌ی مشتری آن‌قدر کم بود که ممکن نبود تا آن را مورد بررسی قرار داد. او طی نامه‌ای به فراند‌لیخ چنین نوشت:

«« چه می‌شد اگر طبیعت سیاره‌ای بزرگ‌تر از سیاره‌ی مشتری به ما داده بود!»

پس از آن، اینشتین و فراندلیخ توجه خود را بر روی خورشید معطوف داشتند. خورشید هزار مرتبه از سیاره مشتری بزرگ‌تر است. این‌ بار، اینشتین ثابت کرد که نیروی جاذبه خورشید تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر روی یک شعاع نوری ستاره دوردست دارد و این‌که انحراف آن نور می‌بایست قابل بررسی و اندازه‌گیری باشد.

اینشتین امیدوار بود که انحراف نور ستاره در دوردست که از سوی خورشید پدید می‌آید، می‌تواند برای اثبات تئوری نسبیت عام به کار آید. خورشید خط دید ما بین زمین و ستاره دوردست را می‌پوشاند، اما وزن خورشید فضای چهاربعدی را خمیده می‌کند و نور ستاره در حالی‌که می‌خواهد مسیر پیچیده‌ای را به سوی زمین طی کند، منحرف می‌گردد. دریافت ما چنین است که نور در مسیر خط نور ستاره حرکت می‌کند. بنابراین ما از زمین،‌نور برگشت (انعکاس نور) را در طول خط مستقیمی که به نظر می‌رسد آن نور به زمین رسیده است، تصور می‌کنیم و چنین به نظر می‌رسد که ستاره تغییر مکان داده است.

مقدار حرکت نور ستاره از وضعیت واقعی تا وضعیت ظاهری باید خیلی کم باشد، اما این وضعیت ثابت می‌کند که نظریه‌ی چه کسی کامل‌تر است. تئوری اینشتین تغییر مکان بیش‌تر نور ستاره‌ای را تا نظریه‌ی نیوتون پیش‌گویی می‌کرد. بنابراین، با اندازه‌گیری این تغییر مشخص می‌شود که کدام تئوری در مورد نیروی جاذبه کامل‌تر است.

اما مشکلی بزرگ وجود داشت. دیدن ستاره‌ای که نور آن توسط خورشید منحرف می‌گردید، به‌‌ طوری‌که مکان آن به طور آشکارا به سوی کناره‌ی خورشید تغییر می‌کرد،‌ غیرممکن بود و این به دلیل درخشندگی فوق‌العاده و پوشاننده‌ی خورشید بود. در حقیقت در نواحی اطراف خورشید، ستارگان همیشه به صورت نقطه‌ نقطه‌هایی وجود دارند. اما همگی آنها غیر قابل رؤیت باقی می‌مانند، زیرا درخشندگی آن‌ها در مقایسه با درخشندگی خورشید بسیار ناچیز است.

اما وضعیتی وجود داشت که در آن،‌ستارگان آنطرف لبه‌ی خورشید می‌توانند خود را آشکار سازند. در سال ۱۹۱۳، اینشتین در نامه‌ای به فراندلیخ پیشنهاد کرد تا در یک وضعیت خورشیدگرفتگی، به دنبال تغییر مکان ستاره‌ای باشد.

هنگام یک خورشیدگرفتگی کامل، قرص ماه آنقدر بر روی خورشید منطبق می‌شود که تشخیص یک ستاره امکان‌پذیر می‌شود. در این وضعیت، یک ستاره با اندازه‌ای جزئی از یک درجه از لبه‌ی خورشید نمایان می‌باشد و یا ستاره‌ای است که نور آن به گونه‌ای پیچیده شده که به نظر می‌رسد به اندازه‌ای جزئی از یک درجه‌ در کنار بیرونی خورشید ظاهر می‌گردد.

اینشتین امیدوار بود که فراندلیخ (Erwin Finlay-Freundlich)عکس‌های گرفته‌شده از خورشیدگرفتگی‌های قبل را بررسی نماید تا به تغییرات مکانی‌ای که او برای اثبات فرمول نیروی جاذبه لازم داشت، پی ببرد. اما به زودی معلوم شد که اطلاعات دسته‌ی دوم کافی نبود. نمایش و تدوین کردن عکس‌ها باید کامل می‌گردید تا بررسی هرگونه تغییر مکان اندک در موقعیت‌های ستارگان میسر گردد و عکس‌های خورشیدگرفتگی گذشته هم برای برش قطع آماده نبودند.

تنها یک راه انتخاب وجود داشت. فراندلیخ مجبور می‌شد که به یک سفر تحقیقاتی مخصوص برود تا خورشیدگرفتگی بعدی را عکس‌برداری کند. این خورشید‌گرفتگی در ۲۱ اوت ۱۹۱۴ از جزیره کریمه قابل رؤیت بود. اعتبار و شهرت اینشتین به مشاهداتش بستگی داشت. بنابراین اگر هم لازم می‌آمد، او آماده بود تا هزینه‌ی این چنین سفر تحقیقاتی را تأمین کند. او آنقدر مشتاق این سفر شد که فراندلیخ را به زودی ملاقات کرد. هنگام شام اینشتین، چیزهایی روی میز می‌کشید و محاسباتی را انجام می‌داد و برای این‌که دریابد خطایی در جایی صورت نگرفته است، آن محاسبات را با دوستش مورد بررسی قرار می‌داد. بعدها، بیوه‌ی فراندلیخ از شستن سفره‌ها تأسف می‌خورد زیرا آن سفره‌ها با دست‌نوشته‌های اینشتین ارزش ثروت بالایی را می‌یافتند.

در ۱۹ جولای، فراندلیخ، برلین را به مقصد جزیره‌ی کریمه ترک گفت. درک نخستین این بود که آن سفر سفری دیوانه‌وار و بدون اندیشه بوده باشد. زیرا یک ماه پیش، در همان زمان، آرک دوک فرانتس فردیناد (Archduke Frantz Ferdinand) در سارایوو به قتل رسیده بود و وقایعی که مقدمات جنگ جهانی اول را فراهم می‌ساخت، در راه بود.

هنگامی‌که فراندلیخ وارد روسیه شد، او وقت زیاد و کافی در اختیار داشت تا تلسکوپش را برای روز خورشیدگرفتگی آماده کند. چنین به نظر می‌رسید که او بی‌خبر از این واقعیت بود که در آن موقع آلمان به روسیه اعلان جنگ داده بود. در این وضعیت حمل تلسکوپ و یا تجهیزات عکس‌برداری توسط آلمانی‌ها به معنای ماجراجویی و خطرپذیری بود.

شگفت‌آور نبود که با این وضعیت، فراندلیخ و گروه همراهش به اتهام جاسوسی دستگیر شدند. بدتر از همه این‌که دستگیری آنها قبل از روز خورشیدگرفتگی بود و بنابراین، این سفری بدون نتیجه بود. خوش‌شانسی فراندلیخ این بود که در همان زمان آلمان گروهی از افسران روسی را توقیف کرده بود که در نتیجه، مبادله‌ی زندانی که انجام گرفت، فراندلیخ تا دوم سپتامبر همان سال آزاد گردید و سالم به کشورش بازگشت.

این ماجرای تهورآمیز بد عاقبت، نشانه‌ای از این بود که جنگ چگونه پیشرفت در علم فیزیک و نجوم را برای چهارسال فلج کرد. در این حال همه‌ی تحقیق‌ها بر روی پیروزی در جنگ متمرکز شده بود و پیشرفت علم محض به توقف گراییده‌ بود. تعداد زیادی از درخشان‌ترین مغزهای اروپا داوطلب جنگ برای کشورشان شدند. برای نمونه، هری موزلی (Harry Mosley) که در آن هنگام، در دانشگاه آکسفورد به عنوان دانشمند فیزیک اتمی شهرت و اعتباری را کسب کرده بود، داوطلب شد تا به یکی از لشکرهای سپاه جدید کیچینر بپیوندد. او در تابستان ۱۹۱۵ با کشتی به بندر گالی پولی انتقال یافت تا با نیروهای متفقین که در آن موقع به قلمرو ترکیه حمله می‌کردند، همراه شود. او در نامه‌ای به مادرش شرایط جنگ را در بندر گالی‌ پولی، این‌گونه توصیف نمود:

«« مگس، نه پشه، همه‌ جای زندگی در اینجا را فرا گرفته. روز مگس، شب مگس، در آب مگس می‌بینی، در غذا مگس می‌بینی! همه و همه‌ جا و همه وقت مگس می‌بینیم!»»

صبح روز دهم اوت ۱۹۱۵،  سی هزار سرباز ترک حمله‌ای را آغاز کرد که در مواردی به جنگ تن به تن انجامید. با پایان حمله، موزلی هم جانش را از دست داد. حتی مطبوعات آلمان مرگ او را تسلیت گفتند و از آن به عنوان ضایعه‌ای علمی نام بردند.

نفل از Physics -Bigbangpages

گرانش، از نیوتن تا اینشتین: بخش اول، بخش دوم، بخش سوم، بخش چهارم، بخش پنجم، بخش ششم، بخش هفتم، بخش هشتم، بخش نهم، بخش دهم

عطف به عتف - نگاهی به پژوهش و ISI در ایران

امید عمومی - نامه به ریاست جمهوری

مرز بین ایمان و تجربه  

نامه سرگشاده به حضرت آیت الله هاشمی رفسنجانی

آخرین مقالات