10 อันดับการคาดการณ์ล่วงหน้าทางฟิสิกส์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ [บุคคลที่ 4]
Anomalous perihelion precession of Mercury,
by Albert Einstein
[วงโคจรของดาวพุธที่ต่างออกไป,
โดยอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์]
คริสต์ศักราช 1915
ในช่วงทศวรรษที่ 1840 Urbain Le Verrier นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศสได้วิเคราะห์วงโคจรของดาวพุธอย่างถี่ถ้วนและพบว่าแทนที่ดาวพุธจะโคจรเป็นวงรีตามคำทำนายของ ”กฎของนิวตัน” ว่าด้วยวงโคจรของดาวเคราะห์จะเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์เป็นวงรี แต่ดาวพุธเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์มากที่สุด การเปลี่ยนแปลงจึงเกิดขึ้นช้ามากเพียง 575 อาร์ควินาทีต่อศตวรรษ และนักดาราศาสตร์ในขณะนั้นสามารถคำนวณได้ 532 อาร์ควินาทีจากการมีปฏิสัมพันธ์กับดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะทำให้แทบไม่ต้องคำนวณถึง 43 อาร์ควินาทีที่เปลี่ยนแปลงไปเลย
แม้ว่าจะมีความแตกต่างแต่ก็เล็กน้อยมาก ทำให้นักดาราศาสตร์งงว่าเป็นไปได้อย่างไรเมื่อพวกเขาพิจารณาเทียบกับ Newton’s Gravitational Law พวกเขาได้เสนอวิธีการแก้ปัญหามากมายมาอธิบายดาวเคราะห์ที่เปลี่ยนแปลงน้อยที่สุดที่อยู่ใกล้กับเลขชี้กำลัง 2 ในกฎแรงโน้มถ่วงของนิวตันนี้ แต่สิ่งนี้ดูเหมือนจะเกิดขึ้นกับเฉพาะดาวพุธเท่านั้น จากนั้นในปี 1915 ในขณะที่ Albert Einstein กำลังสร้างทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปได้สำเร็จ เขาสามารถคำนวณจากอิทธิพลของความโค้งงอของอวกาศรอบๆวงโคจรของดาวพุธได้โดยแก้สมการการเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมจากวงโคจรของดาวพุธเล็กน้อยเป็น :
ε = 24π³[a²/T²c²(1–e²)]
โดยที่
a คือรัสมีแกนเอกของวงรีของดาวเคราะห์
T คือคาบการโคจรของดาวเคราะห์
e คือความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจร
c คือความเร็วแสง
สำหรับดาวพุธมีค่าส่วนต่างแค่ 43 อาร์ควินาทีต่อศตวรรษซึ่งเป็นองศาที่น้อยมาก ถึงแม้ว่านี้จะเป็น ‘postdiction’ (การทดลองทางความคิด) แต่ก็เป็นสิ่งที่น่าประทับใจ “คุณนึกภาพออกมั้ยว่าฉันมีความสุขแค่ไหน” Einstein เขียนถึง Paul Ehrenfest เพื่อนนักฟิสิกส์ชาวดัทช์ “ฉันพูดไม่ออกด้วยความตื่นเต้นมาหลายวันแล้ว เนื่องจากผลลัพธ์ที่พิสูจน์ว่าสมการการเคลื่อนที่ของดาวพุธนั้นมันถูกต้อง”
วงโคจรของดาวพุธรอบดวงอาทิตย์
วงโคจรของดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
