Biblioteka
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:   Wirtualny Wszechświat > Biblioteka > Fizyka > PAN BÓG JEST WYRAFINOWANY...  



[1]  [2]  [3]  [4]  [5] 
Kanonizacja Einsteina

Wczesną jesienią 1916 roku, gdy Pauline Einstein przebywała w sanatorium, otrzymała pocztówkę od syna, która zaczynała się następująco: "Droga Mamo, dziś mam radosne wieści. H. A. Lorentz zadepeszował do mnie, że angielskie ekspedycje zaobserwowały ugięcie promieni światła w pobliżu Słońca" [E27]. Telegram z tą wiadomością brzmiał: "Eddington zmierzył przesunięcie gwiazd na brzegu Słońca. Wstępny wynik między dziewięć dziesiątych sekundy i dwa razy tyle. Serdecznie pozdrawiam. Lorentz" [L2]. To była nieoficjalna informacja. Nic jeszcze nie było pewne. Mimo to Einstein niemal natychmiast wysłał do "Naturwissenschaften" krótką notatkę, której celem było wyłącznie przekazanie wiadomości o telegramie [E28]. Był bardzo podniecony.

Przypomnijmy pokrótce, jak Einstein dochodził do zrozumienia ugięcia promieni światła. 1907. Urzędnik w biurze patentowym odkrywa zasadę równoważności i zwraca uwagę, że z tej zasady wynika, iż promienie światła muszą ulegać ugięciu, ale uważa, że efekt ten jest zbyt mały, aby kiedykolwiek udało się go zaobserwować. 1911. Profesor z Pragi stwierdza, że można zaobserwować ugięcie promieni przelatujących tuż obok brzegu Słońca; z jego obliczeń wynika, że kąt ugięcia wynosi 0",87. Nie wie jeszcze, że przestrzeń jest zakrzywiona, dlatego otrzymany wynik jest błędny. Wciąż jeszcze opowiada się po stronie Newtona, który uważał, że przestrzeń jest płaska i mógł był sam obliczyć kąt 0",87 (obecnie zwany wartością newtonowską), korzystając ze swego prawa powszechnego ciążenia i korpuskularnej teorii światła. 1912. Profesor z Zurychu odkrywa krzywiznę przestrzeni. Mija kilka lat, nim zrozumie, że krzywizna wpływa na kąt ugięcia promieni. 1915. Członek Pruskiej Akademii Nauk stwierdza, że zgodnie z ogólną teorią względności kąt ugięcia promieni przelatujących obok brzegu Słońca wynosi 1",74 - dwa razy więcej, niż to wynika z teorii Newtona. Ta różnica o czynnik dwa oznacza, że gotowa jest scena do konfrontacji między Newtonem i Einsteinem.

W 1914 roku, nim Einstein poznał prawdziwą odpowiedź, napisał do Besso z typową dla siebie pewnością: "Nie mam już żadnych wątpliwości co do słuszności całego systemu, niezależnie od powodzenia obserwacji zaćmienia Słońca" [E29]. Dzięki kilku przypadkom historycznym uniknął zakłopotania, związanego z obstawieniem złego wyniku. Ekspedycja argentyńska, która w 1912 roku wyruszyła do Brazylii, żeby między innymi obserwować zaćmienie Słońca, nie przeprowadziła żadnych pomiarów z powodu deszczu. Latem 1914 roku wyruszyła niemiecka ekspedycja, by obserwować zaćmienie Słońca na Krymie 21 sierpnia. Kierował nią Erwin Freundlich, a sfinansował ją Gustav Krupp, występujący tu w mniej znanej roli dobroczyńcy ludzkości. (Władze rosyjskie ostrzegały chłopów i żołnierzy, by nie obawiali się złych znaków, tłumacząc im, że zaćmienie to zjawisko naturalne [N1]). Gdy wybuchła wojna, niemieccy uczeni zostali ostrzeżeni i część z nich zdążyła wrócić o domu. Ci, którzy się wahali, zostali aresztowani; ostatecznie wrócili, ale oczywiście bez wyników [N2]. 18 listopada 1915 roku Einstein podał prawidłową wartość kąta ugięcia 1",74 [E30], ale czekały go dalsze lata frustracji. Dziesięć dni później Einstein napisał list do Sommerfelda, w którym skomentował nową koncepcję pomiaru ugięcia, wysuniętą przez Freundlicha, i stwierdził: "Teraz tylko intrygi nędznych ludzi uniemożliwiają przeprowadzenie tego ostatniego sprawdzianu nowej teorii", po czym, co zupełnie do niego niepodobne, podpisał się "Pański rozwścieczony Einstein" [E31]. W 1916 roku była okazja obserwować zaćmienie Słońca w Wenezueli, ale przeszkodziła temu wojna. Amerykańskie pomiary przeprowadzone w czerwcu 1918 nie dały definitywnych wyników.* Dopiero w maju 1919 roku dwie angielskie ekspedycje otrzymały możliwe do wykorzystania fotografie, a w listopadzie oficjalnie ogłoszono rezultaty pomiarów.

* Szczegółowe informacje o tych początkowych próbach podaje [E32].

Angielscy astronomowie zainteresowali się ugięciem promieni światła wkrótce po tym, jak de Sitter przesłał kopie pracy Einsteina o ogólnej teorii względności z Holandii do Cambridge, na adres Arthura Stanleya Eddingtona (zapewne były to pierwsze prace o tej teorii, jakie dotarły do Anglii). Piękny esej de Sittera, opublikowany w czerwcu 1916 roku w "Observatory" [S2], i jego trzy ważne prace wydrukowane w "Monthly Notices" [S3] również przyczyniły się do rozpowszechnienia idei. Duże znaczenie miał także artykuł przeglądowy Eddingtona [E33], który w sprawozdaniu przeznaczonym dla Royal Astronomical Society w lutym 1917 roku położył nacisk na znaczenie ugięcia promieni [E34]. W marcu 1917 Astronom Królewski, sir Frank Watson Dyson, zwrócił uwagę na doskonałą konfigurację gwiazd w czasie zaćmienia 29 maja 1919 roku, wyjątkowo sprzyjającą pomiarom hipotetycznego ugięcia. Dyson dodał, że "Mr Hinks był tak uprzejmy, że zgromadził dla Towarzystwa informacje o możliwych miejscach obserwacji" [D1]. Zorganizowano dwie ekspedycje. Andrew Crommelin z Obserwatorium Greenwich kierował grupą, która wyjechała do Sobral w Brazylii, a Arthur Eddington pokierował wyprawą na Wyspę Książęcą przy brzegu Gwinei. Przed wyjazdem Eddington napisał: "Te ekspedycje mogą albo po raz pierwszy wykazać, że światło ma ciężar [jeśli kąt ugięcia ma wartość newtonowską], albo potwierdzić fantastyczną teorię Einsteina, zgodnie z którą przestrzeń ma geometrię nieeuklidesową, albo wreszcie dowieść, że promienie nie ulegają ugięciu, co miałoby jeszcze poważniejsze konsekwencje" [E35]. W czerwcowym numerze "Observatory" ukazały się dwa telegramy, opatrzone nagłówkiem Wiadomości z ostatniej chwili!!!. Pierwszy, z Sobral, brzmiał: "Wspaniałe zaćmienie. Crommelin", a drugi, z Wyspy Książęcej: "Przez chmury. Są nadzieje. Eddington" [O1]. Po powrocie obu ekspedycji rozpoczęła się analiza danych.* We wstępnym sprawozdaniu, przedstawionym na zjeździe British Association w Bournemouth w dniach od 9 do 13 września, Eddington podał, że kąt ugięcia mieści się w przedziale od 0",87 do 1",74. Ta wiadomość dotarła do Lorentza,** który wysłał depeszę do Einsteina. Teraz łatwo zrozumieć, dlaczego Einstein był tak podekscytowany tą depeszą. Wreszcie nadszedł dzień 6 listopada 1919, w którym Einstein został kanonizowany.***

* Nie omawiam tu szczegółowo obserwacji i pierwszej analizy danych ani też ich ponownej analizy w późniejszych latach. Zagadnienia te zostały omówione w kilku doskonałych artykułach przeglądowych [B1, E32, M1].

** Wiadomość przyniósł do Lejdy van der Pol, który brał udział w zjeździe w Bournemouth [L3].

*** Porównanie z procedurą beatyfikacji i kanonizacji nieodparcie mi się narzuca, choć w tym przypadku chodziło o żyjącą osobę. Proszę zwrócić uwagę, że beatus jest honorowany publicznym kultem w ramach jednej diecezji lub określonej instytucji (tutaj, przez społeczność fizyków), natomiast święty zasługuje na nieograniczony kult publiczny. Wykorzystane terminy zapożyczyłem z [N3].

Już od 1905 roku Einstein był beatus, gdyż dokonał dwóch ważnych cudów. Wspólne posiedzenie Royal Society i Royal Astronomical Society w dniu 6 listopada przypominało obrady Kongregacji Wiary.* Dyson pełnił funkcję postulatora, w czym pomagali mu Crommelin i Eddington jako adwokaci-prokuratorzy. Pierwszy mówił Dyson. Zakończył on swoje wystąpienie następującym stwierdzeniem: "Po starannym zbadaniu zdjęć jestem gotów stwierdzić, że potwierdzają one przewidywania Einsteina. Pomiary dały dobrze określony rezultat: promienie światła ulegają ugięciu zgodnie z przewidywaniami teorii grawitacji Einsteina". Crommelin podał więcej szczegółów. Po nim zabrał głos Eddington, który powiedział, że wyniki z Wyspy Książęcej są zgodne z obserwacjami z Sobral. Następnie omówił dwa rzeczywiste cuda, dokonane przez Einsteina po uzyskaniu statusu "błogosławionego": wyjaśnienie precesji peryhelium Merkurego i przewidzenie ugięcia światła - grupa z Sobral otrzymała 1",98 ą 0",30, a grupa z Wyspy Książęcej 1",61 ą 0",30. Ludwik Silberstein**, jako advocatus diaboli, przedstawił animadversiones: "Jest rzeczą nienaukową twierdzić w tej chwili, że ugięcie promieni, któremu nie przeczę, jest spowodowane przez grawitację". Jego główne zastrzeżenia dotyczyły braku dowodów na istnienie przesunięcia ku czerwieni: "Jeśli zjawisko przesunięcia ku czerwieni nie zostanie zaobserwowane, a tak jest w tej chwili, to cała teoria się zawali". Wskazując na portret Newtona wiszący na ścianie, Silberstein upomniał zgromadzonych: "Jesteśmy to winni temu wielkiemu człowiekowi, by, modyfikując lub korygując jego prawo grawitacji, postępować bardzo ostrożnie".

* Szczegółową relację z przebiegu zdarzeń podaje "Observatory" [O2].

** Silberstein, który urodził się w Polsce, wyjechał do Anglii, a później osiedlił się w Stanach Zjednoczonych. Napisał trzy książki o teorii względności. Przy kilku okazjach występował jako uparty, ale inteligentny krytyk teorii względności.

Przewodniczący obradom Joseph John Thomson, O.M., P.R.S., po otrzymaniu petycji instanter, instantius, instantissime, dokonał aktu kanonizacji: "To najważniejszy wynik w dziedzinie grawitacji, jaki został uzyskany od czasów Newtona, a zatem jest rzeczą właściwą, iż został ogłoszony na posiedzeniu Towarzystwa, tak blisko z nim związanego. [...] Wynik ten stanowi jedno z największych osiągnięć ludzkiej myśli". Kilka tygodni później Thomson dodał: "Wykrycie ugięcia promieni przez materię, które przewidział Newton w pierwszej ze swych Queries, byłoby wynikiem o pierwszorzędnym znaczeniu naukowym. Waga tego osiągnięcia jest jeszcze większa, gdyż wielkość ugięcia potwierdza prawo grawitacji sformułowane przez Einsteina" [T1].

Jeszcze przed 6 listopada Einstein i inni wiedzieli, że sprawa wygląda pomyślnie.

22 października Carl Stumpf, psycholog i członek Pruskiej Akademii Nauk, napisał do Einsteina: "Czuję się w obowiązku przesłać Panu najserdeczniejsze gratulacje w związku z ogromnym sukcesem, jakim jest Pańska teoria grawitacji. Całym sercem dzielimy uniesienie, jakie z pewnością Pan odczuwa, i jesteśmy dumni, że po wojskowej i politycznej klęsce niemiecka nauka zdołała odnieść takie zwycięstwo [...]" [S4].* Einstein odpowiedział 3 listopada: "Po powrocie z Holandii zastałem Pana gratulacje. [...] Ostatnio dowiedziałem się w Lejdzie, że Eddington otrzymał również pełne potwierdzenie ilościowe" [E36]. Kilka dni po posiedzeniu z 6 listopada Lorentz ponownie zadepeszował do Einsteina, potwierdzając wcześniejszą wiadomość [L4]. 7 listopada 1919 roku narodziła się legenda Einsteina.

* Dziękuję A. Hermannowi za poinformowanie mnie, że już w październiku w berlińskich gazetach ukazały się artykuły o sukcesie Einsteina. Artykuł Alexandra Moszkowskiego, zatytułowany Die Sonne bracht' es an den Tag, w "Berliner Tageblatt" z 8 października 1919 roku z pewnością opierał się na informacjach uzyskanych bezpośrednio od Einsteina.

[1]  [2]  [3]  [4]  [5] 
[  góra strony  ]

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach