Dziś mija 90 lat od całkowitego zaćmienia Słońca, które stało się testem ogólnej teorii względności. 29 maja 1919 roku pas cienia przebiegł przez Amerykę Południową, Atlantyk i Afrykę.

Na jego drodze czekali badacze, który sprawdzić mieli czy przechodząc w pobliżu wielkiej masy światło ugina się tak, jak przewidywał Albert Einstein. Jego teoria mówiła, że światło odległych gwiazd, biegnąc w pobliżu Słońca, zmieni kierunek lotu, a kąt między starym i nowym kierunkiem wyniesie

alfa=(4GM)/(c2*r)

gdzie G=6,67*10-11Nm2/kg2 to stała powszechnego ciążenia, M=1,98*1030kg-masa ciała zakrzywiającego światło (Słońca), c=3*108m/s-prędkość światła, a r=6,96*108m-odległość w jakiej światło mija środek masy uginającego je ciała (równa promieniowi Słońca).

Jednym ze zjawisk przewidzianych przez ogólną teorię względności jest ugięcie promienia świetlnego w pobliżu dużej masy. Na rysunku pada on z lewej strony, grawitacja Słońca (Sun) powoduje, że skręca on o kat delta do góry.

Po podstawieniu wartości i przeliczeniu otrzymanego wyniku z radianów na stopnie, uzyskuje się wynik około 1,75 sekundy kątowej.

Dlaczego obserwacje prowadzono w czasie zaćmienia? Ponieważ tylko wtedy udaje się dostrzec gwiazdy znajdujące się na niebie w pobliżu tarczy słonecznej.

Światło ugina się w kierunku “do Słońca”, jakby było przez nie przyciągane (pokazano to na rysunku powyżej). Ugina tym bardziej, im bliżej gwiazdy przechodzi. Obserwator powinien więc widzieć niewielkie “uciekanie” gwiazdy od zbliżającej się do niej masy.

Obserwacje… potwierdziły hipotezę Einsteina. Ogólna teoria względności po raz pierwszy prawidłowo przewidziała zachowanie przyrody.

Autor

Michał Matraszek