Perché un'eclissi può dimostrare la validità della teoria proposta da Albert Einstein?

Tre ore fa Eclissi solare totaleIl cielo aveva solo qualche nuvola sparsa. “Suona bene”, ha detto. Toby Dietrichprofessore di fisica Portland Community College.

Per lui, l'eclissi non riguarda le immagini nascoste del sole, anche se questo è sufficiente per i milioni di spettatori che si radunano sotto il suo percorso da Mazatlán, in Messico, al Canada. Il suo obiettivo è utilizzare i fenomeni celesti per comprendere il nostro universo come mai prima d'ora.

Dietrich e un gruppo di studenti progettano di realizzare uno degli esperimenti astronomici più famosi della storia. È lui che ha dimostrato la teoria della relatività generale di Albert Einstein. L'esperimento ha mostrato come il nostro massiccio Sole curva la luce delle stelle attorno a sé, dimostrando che lo spazio-tempo deve essere curvo e non piatto, come aveva previsto Isaac Newton.

Tuttavia, da quando furono eseguiti con strumenti primitivi nel 1919, gli scienziati hanno eseguito solo un numero limitato di test successivi. Dietrich Non ero soddisfatto. “Nessuno crede veramente che la teoria di Einstein sia errata a causa dei calcoli teorici”, ha detto. “Ma Nessuno lo ha dimostrato in modo soddisfacente“.

Quindi, invece di dirigersi verso destinazioni desiderabili per l’osservazione dell’eclissi come Mazatlán o Austin, Dietrich e un gruppo di colleghi professori di fisica, astronomi dilettanti e studenti universitari hanno viaggiato per più di 3.000 chilometri fino alla periferia di El Salto, una piccola cittadina di montagna a nord. – Messico centrale.

Questa zona remota si trova nel mezzo di un'ombra eclisse, risparmiando 4 minuti e 30 secondi di tempo totale, che è il tempo massimo che verrà vissuto durante questa eclissi. Potrebbe anche produrre dati senza precedenti che verificherebbero in modo inequivocabile il modello matematico di Einstein.

Vivi il Viaggio 2024 Dietrich È iniziato più di un secolo fa. UN Einstein Il trentaseienne, che non aveva ancora raggiunto la celebrità, pubblicò nel 1915 un'idea radicalmente nuova su come funziona la gravità.

in precedenza, Newton Propose che la gravità si verificasse in uno spazio piatto e uniforme. Ma in un mondo EinsteinSpazio e tempo (indissolubilmente legati) vengono piegati, spinti, tirati, allungati e distorti dalla materia. “Se ti avvicini troppo a cose davvero grandi, Le cose si fanno strane“, si legge Daniele Borrero EcheverriProfessore di Fisica presso Willamette University di Salem, Oregonche ha anche viaggiato a Salto.

Einstein Eseguì calcoli per dimostrare la sua teoria, ma suggerì che un modo per misurarla nel mondo reale era registrare le posizioni delle stelle vicino al Sole quando erano lontane da esso e confrontarle quando erano lontane. Tuttavia, è difficile ottenere fotografie delle stelle alla luce del giorno perché il sole le sbiadisce, a meno che non sia presente Eclissi solare totale Oscurano la superficie del Sole, consentendo agli scienziati di vedere i dettagli lungo il suo bordo esterno.

La teoria della relatività generale di Einstein prevedeva che la massa del Sole avrebbe piegato la luce delle stelle circostanti circa il doppio di quanto previsto dalla teoria di Newton, un cambiamento troppo piccolo per essere rilevato dall'occhio umano, ma probabilmente visibile con i telescopi dell'epoca.

Entrano in scena gli astronomi britannici Sir Arthur Eddington E Frank Dyson. Nel 1919 trasferirono i loro strumenti da Gran Bretagna A nord di Brasile E Africa occidentale Per misurare la luce delle stelle durante a Eclissi solare totale. Hanno catturato un totale di 14 stelle che mostravano la deflessione della luce prevista EinsteinSebbene il margine di errore fosse ampio. Lo hanno comunque annunciato Einstein Aveva ragione nel collocare il fisico nello status di celebrità tradizionale che conosciamo oggi. “La teoria di Einstein trionfa“, libri Il New York Times Sulla sua copertina.

questa eclissi, Dietrich, Borrero Echeverri Una manciata di studenti ricercatori e docenti sono pronti a ripetere l’esperimento Eddington 1919 con dettagli impareggiabili, con migliori telescopi terrestri e migliaia di immagini del cielo. Nello specifico, vogliono misurare le stelle che sono molto vicine al bordo del Sole, o alla “terra di nessuno”, dove sono spesso bloccate dalla forte luce solare.

Non è un'esperienza facile. Nel corso degli anni, molti gruppi di ricerca hanno provato a ricrearlo, ma hanno fallito, hanno prodotto margini di errore molto ampi o non sono stati in grado di acquisire dati sufficienti.

Dietrich E il suo compagno fisico Richard Perry Ci hanno provato nell'agosto 2017, ma non è così Dietrich Mettiti davvero in mostra. Sebbene il set di dati fosse buono, la calibrazione dei loro telescopi era errata. Il loro margine di errore è risultato essere maggiore del 50% rispetto all’esperimento originale. Eddington. Ha provato a ripetere l'esperimento durante l'eclissi solare totale nel 2008 peperoncino A dicembre 2020, ma la pioggia e le nuvole si sono messe in mezzo.

missioni a Satellitare E il Radiotelescopi Negli ultimi decenni hanno effettuato misurazioni molto precise della deflessione della luce stellare, ma nessuno di questi progetti costosi ha fotografato le stelle nell’ambita terra di nessuno. Dietrich.

L’esperimento di Eddington più promettente finora, condotto dal fisico e astronomo dilettante Don Bruns, è stato in grado di catturare 40 stelle nella zona ristretta durante l’eclissi del 2017.

Dotato di 13 telescopi ad alta risoluzione con telecamere installate al loro interno Messico E Texasun team di studenti ricercatori e insegnanti Dietrich Il 2024 potrebbe raccogliere milioni di dati che fornirebbero un quadro molto più chiaro di questa regione sfuggente che mai: Sperano di ottenere immagini di 200.000 stelle.

“È come se avessi dipinto l'immagine di un albero e tutto ciò che avevi era un tronco marrone”, ha detto. Dietrich. Ottenere più dati sulla Zona Proibita sarebbe come inserire i dettagli sulla corteccia di quell'albero..

Dietrich viaggiava nel suo camion Volvo del 1973 con un rimorchio di 10 piedi che trasportava quasi 1.800 libbre di attrezzature: strumenti, sedie, tavoli, computer portatili, macchine fotografiche e cinque telescopi per un valore totale di 11.000 dollari in scatole su misura.

Attraversando il confine con il Messico, Dietrich aveva paura che l'agente federale che lo aveva arrestato gli avrebbe confiscato tutta quell'attrezzatura; Tuttavia, la stessa cosa accadde a Eddington nel 1914 mentre si stava dirigendo in Crimea per condurre il suo esperimento durante la Prima Guerra Mondiale. L'agente lo lasciò passare, ma non prima di aver preso dei pesos dal portafoglio di Dietrich e una manciata di occhiali Eclipse.

Una volta raggiunta la tua destinazione, troverai un complesso di appartamenti di lusso a circa 20 minuti di distanza Salto, la squadra ha disfatto le scatole. Ci sono voluti circa cinque giorni interi sul posto per prepararsi per circa 4 minuti e 30 secondi dell'intero totale, senza contare mesi o anni di preparazione anticipata.

Hanno installato i telescopi, collegato le batterie e aggiornato il software per controllare gli strumenti e analizzare i dati. Hanno assemblato filtri solari realizzati con contenitori rotondi di cartone di farina d'avena e nastro adesivo a forma di galassia (per un totale di meno di 20 dollari) da posizionare sopra costosi telescopi per evitare che gli strumenti si congelassero quando guardavano il sole.

Allora è il momento di appianare i problemi prima del grande spettacolo. Telescopi che dovevano essere puntati in modo indipendente Stella polare Sono caduti dritti a terra: errore della macchina. Qualcuno ha colpito il telescopio ed è stato necessario ricalibrarlo: errore umano. Se l'eclissi è nascosta dalle nuvole, sarà un errore della Terra.

Sedici ore prima dell'eclissi, i cinque telescopi hanno osservato la deflessione della luce stellare con una precisione di 0,05 secondi d'arco, un risultato promettente che indica che si tratta dell'esperimento. Eddington Il più preciso di sempre. Ora, dovevano solo aspettare fino alle 12:10, ora centrale, di lunedì per scoprire se funzionava davvero.

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