أصبح الكسوف الكلي للشمس 29 مايو 1919 أحد أشهر التجارب في تاريخ العلم.
تنبأت النظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين بأن الجاذبية ليست مجرد قوة تجذب الأشياء معًا. وهو أيضًا انحناء للمكان والزمان. إذا كان ذلك صحيحًا، فإن الضوء الذي يمر بالقرب من جسم ضخم مثل الشمس يجب أن ينحني قليلًا.
كانت المشكلة في الرؤية. عادة ما تكون النجوم القريبة من الشمس مخفية بضوء النهار. أثناء الكسوف الكلي للشمس، يحجب القمر وجه الشمس المشرق، وتظلم السماء، ويمكن تصوير النجوم القريبة من الشمس.
وقد أعطى هذا الظلام الوجيز لعلماء الفلك وسيلة لاختبار فكرة أينشتاين.
ما تنبأ به أينشتاين
إذا كانت الشمس تحني ضوء النجوم، فإن النجم الذي يُرى بالقرب من الشمس أثناء الكسوف يجب أن يبدو مزاحًا قليلاً عن موضعه الطبيعي.
الإزاحة صغيرة جدًا: تُقاس بالثواني القوسية، وليس بالدرجات. إنه صغير جدًا بحيث لا يمكن ملاحظته بالعين المجردة. احتاج علماء الفلك إلى صور فوتوغرافية للمجال النجمي أثناء الكسوف الكلي، ثم مقارنة الصور الفوتوغرافية لنفس النجوم عندما كانت الشمس في مكان آخر في السماء.
اقترحت الجاذبية النيوتونية أيضًا انحرافًا محتملًا للضوء، لكن نظرية أينشتاين تنبأت بكمية مختلفة. تم تصميم رحلة عام 1919 للتمييز بين تلك الاحتمالات.
بعثات الكسوف عام 1919
عبر مسار الكسوف الكلي أمريكا الجنوبية والمحيط الأطلسي وأفريقيا. نظمت الفرق البريطانية عمليات مراقبة من سوبرال، البرازيل، وجزيرة برينسيبي قبالة الساحل الغربي لأفريقيا.
عادة ما ترتبط الرحلات الاستكشافية بآرثر إدينجتون، ولكن العمل يشمل أيضًا فرانك دايسون، وتشارلز ديفيدسون، وأندرو كروملين، وآخرين. كان الهدف عمليًا وصعبًا: نقل المعدات الدقيقة، وإنشاء مراصد مؤقتة، والبقاء على قيد الحياة في السحب والطقس، وتصوير النجوم خلال بضع دقائق من الكسوف الكلي، وقياس التحولات الصغيرة في المواقع بعد ذلك.
وفي برينسيب، جعلت السحب عمليات الرصد صعبة. في سوبرال، كان أداء بعض الآلات أفضل من غيرها. تعتمد النتيجة النهائية على قياس ومقارنة اللوحة بعناية.
##ما أظهره الخسوف
تم الإعلان عن النتائج المجمعة في لندن في 6 نوفمبر 1919 في اجتماع مشترك بين الجمعية الملكية والجمعية الفلكية الملكية.
وقد دعمت القياسات تنبؤات أينشتاين بقوة أكبر من البديل النيوتوني. وسرعان ما حولت الصحف النتيجة الفنية إلى قصة عالمية: فقد اجتازت نظرية جديدة للجاذبية اختبارًا دراميًا للكسوف.
وقد ساعد رد الفعل العام هذا في جعل أينشتاين مشهورًا إلى ما هو أبعد من الفيزياء.
واليوم، يستطيع العلماء أن يصفوا النتيجة بعناية أكبر من أن "يثبت كسوف واحد كل شيء". لقد كان اختبارًا مبكرًا مهمًا، ولم يكن الكلمة الأخيرة في النسبية. القياسات اللاحقة، وعلم الفلك الراديوي، وتتبع المركبات الفضائية، ورصدات عدسة الجاذبية، والنجوم النابضة، واكتشافات موجات الجاذبية، كلها عززت هذه القضية.
لكن كسوف عام 1919 يظل مبدعًا لأنه حول نظرية مجردة إلى شيء مرئي: النجوم التي تحركت بفعل جاذبية الشمس.
سبب أهمية الكلية
احتاجت التجربة إلى الاكتمال لأن الغلاف الضوئي الساطع للشمس يطغى على النجوم القريبة. الكسوف الجزئي لن يخلق ظلامًا كافيًا. سيظل الكسوف الحلقي يترك حلقة مشرقة من ضوء الشمس. فقط الكُلي هو الذي يمكنه الكشف عن مجال النجوم القريب من الشمس.
وهذا هو نفس السبب الذي يجعل كسوف الشمس الكلي ذا قيمة لدراسة الهالة. يعمل القمر كقرص حجاب طبيعي، حيث يخفي سطحه اللامع ويكشف عن تفاصيل باهتة عادة ما تضيع في الوهج.
قصة علمية بحدود إنسانية
كانت رحلة عام 1919 أيضًا قصة إنسانية. حدثت هذه الملاحظات مباشرة بعد الحرب العالمية الأولى، عندما كان التعاون العلمي بين بريطانيا وألمانيا متوترا سياسيا. أصبح إدينغتون، وهو من الكويكرز ودعاة السلام، جزءًا من قصة حول إعادة بناء العلوم الدولية.
كانت القياسات صعبة، وكانت البيانات غير كاملة، وقام المؤرخون اللاحقون بفحص التحليل بالتفصيل. وهذا لا يجعل التجربة غير مهمة. إنه يجعل منه علمًا حقيقيًا: اختبار صعب، يتم إجراؤه بأفضل الأدوات المتاحة، ثم تتم إعادة النظر فيه لاحقًا باستخدام أساليب أفضل.
وفي عام 1979، دعمت إعادة قياس اللوحات الأصلية الاستنتاج الأصلي على نطاق واسع. يلاحظ علم الفلك الحديث الآن انحناء الجاذبية بشكل روتيني باعتباره عدسة الجاذبية.
المصادر والأدلة ذات الصلة
- يقدم مرصد غرينتش الملكي النسبية العامة وكسوف الشمس عام 1919 وصفًا تفصيليًا للبعثات الاستكشافية وإعلان النتائج.
- يلخص كتاب ناسا تاريخ الكسوف كيف أثبت كسوف عام 1919 صحة نظرية أينشتاين للجمهور.
- أدلة SolarWatch ذات الصلة: الإكليل الشمسي، كيفية عمل تنبؤات الكسوف، أوقات الاتصال بالكسوف، وسلامة كسوف الشمس.
شاهده في SolarWatch
لا تستطيع SolarWatch أن تحني ضوء النجوم لك، ولكنها يمكن أن توضح سبب اعتماد تجربة عام 1919 على الموقع والتوقيت. استخدم الكتالوج والظروف المحلية لترى كيف يؤدي الكسوف الكلي إلى إنشاء نافذة مراقبة قصيرة خاصة بالمكان.