Хиљадама година људи су голим оком посматрали Меркур, Венеру, Марс, Јупитер и Сатурн. Али
Математичке релације
Пре него што је Исак Њутн открио законе гравитацијеастрономи су пронашли свемирске објекте користећи свој вид и прибегли помоћи телескопу. Али његов рад је омогућио да се однос између небеских тела Сунчевог система размотри у облику математичких израза. Ово је омогућило астрономима да направе предвиђања о планетама, кометама и другим објектима користећи добро дефинисане формуле.
На пример, ако орбита планете и месецаодговарају Њутновим законима, али не и директним посматрањима, онда научници могу претпоставити да неки непознати објекат врши додатну гравитацију на систем. На пример, то је омогућило астрономима да закључе о постојању Нептуна.
Планета Нептун, откривена 1846. користећи много математичких прорачуна, као што се видело током прелета Воиагера 2 1989. године. Извор: НАСА/ЈПЛ/Воиагер-ИСС/Јустин Цоварт
Коришћење математичких прорачуна о утицајугравитације непознатог објекта у орбиту Урана, француски математичар Урбаин Ле Верриер је предвидео постојање осме планете Сунчевог система.То се догодило 1846. године, а 143 године касније, сонда Воиагер 2 је из прве руке посматрала Нептун.
Потражите Вулкан
Године 1859. Ле Верриер је користио истоматематичким прорачунима и покушао да објасни поремећај Меркурове орбите. Он је сугерисао да би мала планета Вулкан могла да кружи довољно близу Сунца да буде заклоњена сунчевом светлошћу, али довољно велика да поремети Меркурову орбиту.
„Ако верујете у теорију гравитације Исака Њутна, ондаоткриће благог љуљања у средини Меркурове орбите, које се не може објаснити привлачењем Венере или Земље, има само једно тумачење. Можда постоји неоткривена планета или група астероида који се не могу посматрати са Земље због близине Сунцу“, рекао је Том Левенсон, професор научног новинарства на Технолошком институту Масачусетса, у интервјуу за Натионал Геограпхиц.
Вулкан Фото: Викимедиа Цоммонс
Ова нова теорија Меркуровог орбиталног колебањаозначио је почетак периода „вулканоманије” у другој половини 19. века. Астрономи аматери и професионални научници тражили су наводну планету, а неки су чак тврдили да су је видели својим очима.
Прво од ових „запажања“ је направљеноФранцуски астроном аматер Едмонд Модест Лескарбо 1859. године. Радећи у импровизованој опсерваторији постављеној у шупи у дворишту, уперио је свој телескоп ка Сунцу и видео нешто што је изгледало као мала, округла планета. Касније је своја запажања поделио са Ле Верријеом, а његова репутација је играла улогу - сви су били уверени у постојање Вулкана. Осим тога, с обзиром на то доба, научници су имали мало разлога да сумњају у откриће. Чињеница је да се савршено уклапа у преовлађујућу идеју универзума, засновану на Њутновим законима гравитације.
Шта знамо о непостојећој планети?
Верује се да маса вулкана требаодговарају маси Меркура како би извршили гравитациони ефекат на „суседа“. Међутим, Ле Веррије је веровао да то није довољно и био је склон да верује да је група астероида неопходна.
Међутим, Лескарбоова запажања и записикоје је чувао о њима, пружио је математичару важне податке како би могао да покуша да одреди орбиту Вулкана, удаљеност од Сунца и друге карактеристике. Из ових података, Ле Веррије је израчунао приближно кружну орбиту планете. Он је проценио удаљеност Вулкана од звезде на око 21 милион км. Као што знате, Меркур има најексцентричнију орбиту међу свим планетама Сунчевог система, али на свом најближем приближавању Сунцу у перихелу, то је око 45,8 милиона км.
Ле Верриер је израчунао период револуције:научнику је требало око 19 дана и 18 сати са нагибом орбите од око 12 степени и 10 минута у односу на еклиптику. Пре своје смрти 1877. године, математичар је неколико пута покушао да предвиди транзит Вулкана кроз Сунце пре његове смрти, али то није било ништа.
Осим Ле Верриерових прорачуна, мало шта друго би могло битиса сигурношћу рећи о планети која, уосталом, заправо није ни постојала. Да постоји, био би много пута топлији од Меркура, пошто је био више него дупло ближи Сунцу. Ово је можда разлог зашто су неки посматрачи који су тврдили да су видели Вулкан тврдили да је имао црвенкасту нијансу.
Ко је сахранио потрагу за Вулканом?
Иако су Њутнови закони били од помоћи у предвиђањугравитациони ефекти, они нису коначна истина. Дакле, када је Алберт Ајнштајн почео да развија своју општу теорију релативности, неухватљива планета Вулкан му је била веома важна.
Чињеница је да је Меркур био „полигон за тестирање“.развој његове опште теорије релативности. Када би могла да објасни колебање Меркурове орбите без „ослањања“ на постојање Вулкана, не би решила само велику мистерију у астрономији и физици. Општа теорија релативности у потпуности је заменила Њутна и његове законе кретања и гравитације у опису Универзума.
Кључно откриће опште теорије релативностиАјнштајнова идеја гравитације била је више од само силе између два тела, како је Њутн веровао. За Ајнштајна, ово је била последица „урањања” масе у „тканину” онога што је назвао простор-време.
Према основама опште теорије релативности,простор и време нису статични, већ динамични и подложни променама. Како се то дешава зависи од присуства и кретања материје и енергије. Огромна маса попут Сунца ствара кривине у простор-времену. Нормално је да ће звезда утицати на кретање објеката. На пример, у орбити Меркура.
Без закривљеног простор-временанека друга маса, као што је планета Вулкан, која ће изазвати њено колебање. Али према општој релативности, Меркур се понаша тачно онако како је Ајнштајн предвидео. Као резултат тога, више од 100 година након објављивања опште теорије релативности, планета Вулкан је остала хипотетичка и више није трагала за њом.
Опширније
Да ли стандардни модел физике више није релевантан? Главна ствар о новом раду научника на колајдеру
Научници "васкрсавају" древни ензим да нахрани 9 милијарди људи до 2050.
Пронађени трагови најјачег земљотреса у историји човечанства