Kako je prije 100 godina Albert Einstein ušao u znanstvenu legendu

Nakon 6. studenog 1919. godine, Albert Einstein više nije mogao izbjeći svjetla reflektora. Bio je skroman čovjek i često se skrivao od svoje neprolazne slave. No, žarko svjetlo njegove slave, za razliku od onog u teoriji, nije se savilo.

AUTOR: Jennifer Leeman/Popular Mechanics
OBJAVLJENO: 06.11.19 u 16:44
http://bit.ly/2rf2MbT
Albert Einstein, fizičar čiji je rad promijenio naše razumijevanje svemira, sada je jako poznato ime – no, to nije uvijek bio slučaj.

Prije 1919. godine samo je šačica znanstvenika znala za Einsteinovo životno djelo, a još manje od toga ga je podržavalo. Da nije bilo truda male skupine britanskih znanstvenika koji su prepoznali Einsteinovu genijalnost i odlučili prevazići rat i stigmu, možda nikad ne bismo ni saznali za jedno od najvažnijih dostignuća čovječanstva.

Ali, 6. studenog 1919. godine, britanski znanstvenik Arthur Stanley Eddington zauvijek je promijenio Einsteinov život.

Teorija koja je promijenila sve

Einstein je 1916. godine objavio matematičke detalje svoje opće teorije relativnosti, u kojoj je predložio da se svjetlost i vrijeme mogu savijati zbog gravitacijskog polja masivnih objekata u svemiru poput Sunca. Isaac Newton iznio je slične tvrdnje u svom traktatu Optika iz 1704. godine, ali nije mogao kvantitativno dokazati ovaj fenomen. Jedno stoljeće kasnije, njemački matematičar Johann Georg von Soldner objavio je prve proračune kojima je kvantificirao Newtonov rad.

No, Einstein je Newtonove originalne ideje odveo korak dalje. Iznio je tvrdnju da se ovaj fenomen ne događa zbog neke specifične sile, nego zbog zakrivljenosti prostor-vremena – slično kao što postavljanje velike težine u središte madraca uzrokuje da se on udubi, povlačeći sve predmete koji se na njemu nalaze prema središtu. Tvrdio je da bi uvjeti u kojima se svjetlost savija morale biti mnogo veće nego što su tvrdili drugi znanstvenici, uključujući Newtona.

Kad je Einstein predao svoj rad o općoj relativnosti za objavljivanje, upozorio je izdavače da "na cijelom svijetu nema više od 12 osoba koje bi to mogle razumjeti", objavio je New York Times 1919. godine.

Zadatak dokazivanja ispravnosti ove teorije ostavio je drugim znanstvenicima, a prilika za to stigla je tri godine kasnije.

Znanost tijekom Prvog svjetskog rata

Prvi svjetski rat doveo je Europu do stanja ekonomske i akademske suše. Linije komunikacija između zemalja bile su prekinute, a nije bilo ni mnogo vremena za rasprave o gravitaciji i kozmologiji. Znanstvena zajednica bila je rasparčana, a sam Einstein bio je zarobljen iza zavjese rata. Unatoč tomu što se protivio ratu, znanstvenici diljem Europe izbjegavali su njegove radove.

Međutim, britanski astronom, fizičar, matematičar Arthur Stanley Eddington i član Britanskog astronomskog društva Frank Watson Dyson počeli su proučavati Einsteinove teorije. Kad su uspjeli dobiti primjerak rada švicarsko-njemačkog fizičara o općoj teoriji relativnosti, znali su da su naišli na nešto što će promijeniti tijek povijesti.

Eddington se posebice posvetio dokazivanju Einsteinove kontroverzne teorije. Zajedno s Dysonom počeo se dopisivati s Einsteinom, što ih je gotovo koštalo posla, ali i slobode. Dopisivanje između britanskih i njemačkih državljana bilo je zabranjeno. Eddington je već bio u teškom položaju, kao kveker koji se žestoko protivio ratu i u više se navrata bunio protiv nacrta naloga. Dyson je bio utjecajniji i u većoj poziciji moći i povukao je veze kojima je uspio spriječiti da mu se kolega nađe u nevolji.

Dyson je 1919. godine vidio da će se otvoriti prilika da dokaže Einsteinov rad: ubrzo se trebala dogoditi pomrčina Sunca koja će prekriti cijeli Atlantik. Međutim, ekspedicija se nije mogla uspostaviti tijekom rata jer su sva sredstva bila potrebna na liniji fronta. Siguran prolaz preko Atlantika nije bio zajamčen.

Srećom, sudbina im je išla u prilog. Godine 1918. najavljeno je primirje između savezničkih zemalja i Njemačke. Rat je završen, a Dyson, Eddington i Andrew Crommelin iz opservatorije Royal Greenwich u Londonu formalizirali su planove za ekspediciju.

Pomrčina Sunca u proljeće 1919. godine

U proljeće 1919. godine dva su tima – koja je financirao Dyson, a vodili Eddington i Crommelin – krenula na put morem; jedan je brod otputovao do Principa, malog otoka uz obalu zapadne Afrike, a drugi do Sobrala, malog gradića na sjevernoj obali Brazila. Obje lokacije nalazile su se na području koji će prekriti pomrčina, koja je trebala proći od zapada prema istoku preko Tihog oceana.

Kako je tog dana Sunce prelazilo nebom, trebalo je proći ispred sjajne nakupine zvijezda, Hijade, koje se nalaze u zviježđu Bika. Kad Sunce dođe do tzv. zone totaliteta te bi zvijezde bile vidljive duž sunčevog haloa. Eddington bi grafički prikazao njihov položaj na fotografskim pločama i usporedio njihov položaj s mjerenjima koja su izvršena kada Sunce nije bilo u blizini. Svaki pomak položaja ovih zvijezda uzrokovan sunčevim gravitacijskim poljem značio bi da je Einstein bio u pravu.

Dana 29. svibnja 1919. godine, dok je Mjesec prolazio ispred Sunca, zamračivši svijet na osam minuta, obje su ekipe postavile svoje teleskope prema Suncu – ali dogodila se nesreća. Eddingtonov tim na Principu pogodile su loše vremenske prilike i nije uspio dobiti niti približnu količinu fotografija koja mu je trebala. Pored toga, štrajk koji su organizirali radnici parobroda prisilio ga je da ranije ukloni svoju opremu. Nakon toga morao je čekati mjesecima da bi analizirao fotografije koje je uspio snimiti.

U Brazilu je tropska vrućina iskrivila metal u teleskopima drugog tima. Zbog toga je tim koji je vodio Crommelin bio prisiljen koristiti mnogo manji teleskop veličine 10 centimetara. Unatoč tim izazovima, uspjeli su dobiti podatke koji su im trebali.

Kratka analiza rezultata u Brazilu otkrila je da se položaj Hijada zaista promijenio, što znači da su se zrake svjetlosti koje projiciraju te zvijezde, savile oko Sunca. Taj se pomak također više podudarao s Einsteinovim nego s Newtonovim tvrdnjama. Mjeseci rigorozne analize u Britaniji dodatno su potvrdili njegov rad.

Znanstvena revolucija

Eddington je 6. studenog predstavio rezultate svoje ekspedicije u punoj sobi Kraljevskog društva i Kraljevskog astronomskog društva u Londonu. Njegovo izlaganje je preko noći Einsteina lansiralo iz relativne nepoznatosti u međunarodnu slavu. U to je vrijeme Eddington ovaj rad nazivao njegovim najvećim životnim postignućem: "Znao sam da će Einsteinova teorija proći test i da moraju prevladati nove znanstvene perspektive".

Kad je Einstein, koji se od ratne gladi razbolio i pao u krevet, za ovaj uspjeh saznao telegramom, bio je presretan. Sutradan se njegovo lice našlo u novinama diljem svijeta. Naslov u londonskom Timesu je glasio: "Revolucija u znanosti NOVA TEORIJA O SVEMIRU: ODBAČENE NEWTONOVE IDEJE". Nazvali su je "najznačajnijim događajem u znanosti" još od otkrića Neptuna 1846. godine.

Nekoliko dana kasnije, New York Times objavio je članak kojim je obznanjeno ovo otkriće. "Dovoljno je rečeno u prilog važnosti Einsteinove teorije, čak i ako se ona ne može jasno izraziti riječima", rekao je Joseph Thomson, predsjednik Kraljevskog društva, za Times. Drugi astronom, dr. W.J.S Lockyer, uvjeravao je javnost da iako su rezultati bili važni, "ne tiču se osobno običnih ljudskih bića".

No, javnost je bila fascinirana i nije ju obeshrabrila složena priroda Einsteinova rada. Njegove teorije i otkrića koja su ih dokazala probudila su svjetsku fascinaciju prema astronomiji i fizici i uvela nas u doba moderne fizike.

Kada je 1921. godine stigao u SAD, dočekalo ga je 5.000 ljudi kada je silazio s broda Rotterdam. Gomila reportera pratila ga je kamo god je išao, a na predavanja koja je držao širom Sjedinjenih Država i Europe dolazio je veliki broj ljudi.

Einsteinove teorije specijalne i opće relativnosti igraju značajniju ulogu u našem životu nego što se moglo naslutiti. Primjerice, GPS tehnologija koja se oslanja na ultra precizno određivanje vremena, koristi obje teorije prilikom izračuna koordinata određenog mjesta. Pored toga, ako uživate u korištenju električne energije, također možete zahvaliti Einsteinu.

Nakon više od stoljeća njegove teorije još uvijek drže vodu, a veliki broj znanstvenika je od tada nanovo dokazivao njenu ispravnost. Jedan tim znanstvenika je 2018. godine dokazao jednu važnu sastavnicu Einsteinove teorije: da gravitacija funkcionira na isti načinu našoj galaksiji i u drugim galaksijama.

Nakon 6. studenog 1919. godine, Einstein više nije mogao izbjeći svjetla reflektora. Bio je skroman čovjek i često se skrivao od svoje neprolazne slave. No, žarko svjetlo njegove slave, za razliku od onog u teoriji, nije se savilo.


Piše Jennifer Leman za Popular Mechanics
Prevela: Ružica Ereš