Jak wiemy z historii nauki, w tamtym czasie jedynym sposobem na obserwację gwiazd w pobliżu tarczy Słońca była ich obserwacja podczas całkowitego zaćmienia. Tarcza Księżyca wtedy zasłania tarczę Słońca, co umożliwia widzenie gwiazd na niebie tuż obok Słońca. Astronom Arthur Eddington, autor słynnej analogii z nadmuchiwalną piłką ilustrującą rozszerzenie się Wszechświata, chciał być osobą, która przetestuje przewidywania Einsteina.
Historia zaćmień i motywacja badaczy
Ludzkość potrafi przewidzieć zaćmienia słoneczne i księżycowe od bardzo długiego czasu, a jednym z najbardziej interesujących takich przypadków była historia opisana podczas wyprawy Kolumba, który został utknięty na Jamajce przez kilka miesięcy, stając się zależnym od tubylców od jedzenia. Jednak po pewnym czasie odmówili oni dostarczenia żywności załozie Kolumba. Kolumb wtedy użył swojej wiedzy o zaćmieniach księżycowych i powiedział tubylcom, że jego Bóg jest zirytowany ich brakiem współpracy i, jako kara, zapali Księżyc swoim gniewem. Po tych słowach nastąpiło zaćmienie księżycowe, nadając mu czerwonawy odcień. Kolumb nie musiał długo czekać na wznowienie dostaw.
Warunki atmosferyczne na wyprawie Eddingtona
Wróćmy do Eddingtona, ponieważ jego wyprawa dotarła do wyspy Príncipe w Afryce Zachodniej i w dniu zaćmienia napotkała niekorzystną pogodę. Niebo było zasłonięte chmurami. W tym samym czasie druga część wyprawy, wysłana do Brazylii, napotkała problemy z wyposażeniem, ale los sprzyjał nowemu księżycowi Eddingtona i w ostatnich momentach zaćmienia pokrywa chmurami pozwoliła na kilka narażeń. Innym szczęśliwym zbiegiem okoliczności było duże skupisko jasnych gwiazd z gromady Chada, które znajdowało się wtedy w tle Słońca, co znacznie ułatwiło pomiar.
Wyniki pomiarów i potwierdzenie teorii
Eddington wrócił z wynikami potwierdzającymi przewidywania. Teoria Einsteina o świetle mówi, że zakrzywia wartość tego odchylenia, co rodzi ciekawą konsekwencję. Jeśli masywny obiekt zakrzywia promienie świetlne w swoim otoczeniu, zaczyna działać jak soczewka, która skupia światło i w pewnej odległości tworzy ognisko, w którym promienie przecinają się. Jeśli Słońce zachowuje się jak soczewka grawitacyjna, powinno również istnieć punkt w przestrzeni, w którym linie tego zakrzywionego światła z danego obiektu za Słońcem przecinają się.
Ograniczenia odległościowe
W odległości co najmniej 550 jednostek astronomicznych od naszej gwiazdy znajduje się to miejsce, w którym Słońce powinno działać. Jako gigantyczny wzmacniacz sygnału z absolutnie fantastycznymi właściwościami, według włoskiego matematyka Claudio Moné, zwiększający możliwości rozdzielczości instrumentów o całe rzędy wielkości, 550 jednostek astronomicznych jest ograniczającą wartością dla naszych obecnych możliwości. Voyager 1, nasz najszybsza statek kosmiczny oddalający się od Słońca, znajduje się obecnie w odległości 138 jednostek astronomicznych, ale w tym roku przypada 40. rocznica jego startu; potrzebowałoby mu się 160 lat, aby pokonać 550 AU.
Wyzwania techniczne przyszłości
Jest to więc perspektywa dalszych efektów rozwoju technologii napędowych, ale odległość to tylko jeden z problemów. Śledzenie i monitorowanie obiektów wymagałoby, aby sonda stale utrzymywała prostą linię łączącą obserwowany obiekt, Słońce i sondę. Wymagałoby to bardzo wysokiej precyzji manewrowania. Słoneczna aktywność sama wokół swojej tarczy oraz interpretacja uzyskiwanych sygnałów, które byłyby rozciągnięte wokół Słońca w ten sposób, równie.
Podsumowanie znaczenia odkrycia
Nasze zrozumienie grawitacji i natury światła uległo fundamentalnej zmianie dzięki tym pomiarom. Badacze dowiedzieli się, że czasoprzestrzeń jest dynamiczną strukturą, która reaguje na obecność masy. Odkrycie ogniskowania grawitacyjnego otworzyło nowe horyzonty w astrofizyce, pozwalając na obserwację obiektów, które wcześniej były niewidoczne. Dziś wykorzystujemy ten efekt do badania masywnych czarnych dziur i struktur galaktycznych.