Text vyšiel pôvodne v denníku Washington Post.
Tridsať minút pred totalitou sa Slnko odvážil zahaliť veľký oblak – preťal slnečné svetlo a vytvoril krásnu dúhu, ktorá však prekážala viac ako 70 divákom. Chceli vidieť, ako Slnko prekryje Mesiac, nie oblak.
„Musíme odtiaľ dostať ten mrak. Pohni sa, mrak,“ povedal Toby Dittrich, profesor fyziky na Portland Community College.
Zatmenie pre neho nie je o obrázkoch zakrytého Slnka, aké stačia miliónom ďalších divákov, ktorí sa zhromaždili od mexického Mazatlánu až po Kanadu.
Dittrich si úmyselne vybral okraj malého mexického mesta El Salto, pretože sa nachádza v strede tieňa zatmenia, ktorý poskytuje približne štyri minúty a 30 sekúnd totality, čo stačí na to, aby sme pochopili náš vesmír tak, ako nikdy predtým.
On, jeho kolegovia a študenti plánovali uskutočniť jeden z najznámejších astronomických experimentov v histórii - experiment, ktorý potvrdil všeobecnú teóriu relativity Alberta Einsteina tým, že ukázal, ako naše masívne Slnko ohýba svetlo hviezd okolo seba, čo dokazuje, že časopriestor musí byť zakrivený, a nie plochý, ako predpovedal Isaac Newton.
Od roku 1919, keď bol experiment vykonaný pomocou základných prístrojov, však vedci uskutočnili len zopár ďalších testov.
Dittrich túžil experiment urobiť lepšie a mal na to aj vybavenie. Okrem otravného mraku tu však bol ešte jeden problém: šesť minút pred zatmením študenti na stanici ďalekohľadu č. 4 požiadali o pomoc. Nebol správne nastavený - možno pre chybnú montáž.
„Snažím sa zachrániť stanicu,“ povedal profesor Daniel Borrero Echeverry a odháňal zhromažďujúci sa dav.
Minútu pred totalitou Borrero Echeverry stále horúčkovito pracoval na stanici teleskopu. A na svojom mieste zostal aj oblak.
Dittrich, ktorý vo svojich 78 rokoch tento rok plánoval odísť do dôchodku, sa za údajmi o tomto zatmení naháňal osem rokov. „Nikto v skutočnosti neverí, že Einsteinova teória nie je pravdivá pre teoretické výpočty,“ povedal s tým, že ju nikto uspokojivo nepreukázal pomocou údajov skutočne blízko Slnka.
Teraz bol nervózny z toho, že ani on to nedokáže.
V článku sa dočítate:
- ako prebiehal test Einsteinovej teórie v roku 1919,
- komu sa doteraz podarilo najsľubnejšie uskutočnenie Eddingtonovho experimentu,
- koľko trvala príprava Dittrichovho výskumu,
- aké prekážky nastali počas totality.
Stopäť rokov pred týmto zatmením
Inšpirácia pre Dittrichov experiment siaha do obdobia pred viac ako sto rokmi, do roku 1915, keď 36-ročný Einstein, ktorý ešte nedosiahol veľkú slávu, uverejnil radikálnu novú myšlienku o fungovaní gravitácie.
Predtým Newton tvrdil, že gravitácia sa vyskytuje v plochom, rovnomernom priestore. V Einsteinovom vesmíre sú však priestor a čas neoddeliteľne spojené, zakrivené a hmota ich tlačí, ťahá, naťahuje a deformuje.
„Ak sa dostanete naozaj blízko k naozaj masívnym veciam, veci sa začnú diať zvláštne,“ povedal Borrero Echeverry, profesor fyziky na Willamette University v Oregone.
Einstein demonštroval svoju teóriu matematickými výpočtami, ale navrhol, že jedným zo spôsobov merania v reálnom svete môže byť zaznamenanie polohy hviezd v blízkosti Slnka, keď je vonku, a porovnanie s tým, keď nie je. Je však ťažké pozorovať hviezdy za denného svetla, pretože Slnko ich žiaru zastiera - pokiaľ teda úplné zatmenie Slnka nezakryje jeho povrch, čo umožní vedcom vidieť detaily pozdĺž jeho vonkajšieho okraja.
Úplné zatmenie Slnka uvidíme v Európe o pár rokov. Úkaz sa raz navždy vytratí Čítajte Einsteinova všeobecná teória relativity predpokladá, že masívne Slnko by malo ohýbať svetlo okolitých hviezd približne dvakrát viac ako podľa Newtonovej teórie - zmena príliš malá na to, aby sa dala zistiť ľudským okom, ale potenciálne viditeľná vtedajšími teleskopmi.
Do hry vstúpili britskí astronómovia sir Arthur Eddington a Frank Dyson. V roku 1919 priniesli svoje prístroje zo Spojeného kráľovstva do severnej Brazílie a západnej Afriky, aby zmerali svetlo hviezd počas úplného zatmenia Slnka. Zachytili celkovo 14 hviezd, ktoré vykazovali Einsteinom predpovedaný odklon svetla, hoci rozpätie chýb počas experimentu bolo veľké.
Napriek tomu vyhlásili, že Einstein mal pravdu, čím sa tento fyzik dostal do pozície celebrity tak, ako ho poznáme dnes. „EINSTEINOVA TEÓRIA TRIUMFUJE,“ napísal denník New York Times.
Pri tomto zatmení sa Dittrich, Borrero Echeverry a hŕstka študentských a fakultných výskumníkov pripravili na zopakovanie Eddingtonovho experimentu z roku 1919 v neporovnateľne väčších detailoch pomocou lepších pozemných teleskopov a tisícov snímok oblohy. Špeciálne chceli merať hviezdy extrémne blízko okraja Slnka - v „zakázanej zóne“, kde ich často zastiera jasné slnečné svetlo.
Sedem rokov do zatmenia
Nie je to jednoduchý experiment. V priebehu rokov sa ho pokúsilo zopakovať niekoľko výskumných tímov, ale buď zlyhali, alebo vytvorili príliš veľké rozpätie chýb, alebo nezachytili dostatok údajov.
Dittrich a jeho kolega fyzik Richard Berry sa o to pokúsili v auguste 2017, ale Dittrich sa tým veľmi nechváli. Zatiaľ čo súbor údajov bol dobrý, kalibrácia jeho teleskopov bola chybná. Jeho rozpätie chýb sa skončilo na úrovni 50 percent, čo je viac ako pri pôvodnom Eddingtonovom experimente.
O experiment sa pokúsil opäť počas úplného zatmenia Slnka v Čile v decembri 2020, ale jeho plány prekazil dážď a mraky.
Satelitné misie a rádioteleskopy v posledných desaťročiach uskutočnili mimoriadne presné merania výchyliek svetla hviezd, ale žiadny z týchto projektov nezobrazoval hviezdy v Dittrichovej vytúženej zakázanej zóne.
Je síce pravda, že iné drahé prístroje preukázali toto „gravitačné šošovkovanie“ pri iných galaxiách, ale Dittrich to chcel urobiť so Slnkom s pomocou študentov a lacnejších pozemných teleskopov. Potom by sa to dalo aj zopakovať a pridať do učebných osnov fyziky na vysokých školách.
Doteraz najsľubnejší Eddingtonov experiment sa podaril fyzikovi a amatérskemu astronómovi Donovi Brunsovi, ktorý počas zatmenia v roku 2017 zachytil 40 hviezd v zakázanej zóne.
Vybavený 13 teleskopmi s vysokým rozlíšením a kamerami rozmiestnenými po celom Mexiku a Texase by mohol Dittrichov tím študentov a výskumníkov z fakulty v roku 2024 zhromaždiť milióny dátových bodov, ktoré by ponúkli oveľa ostrejší obraz tejto zakázanej zóny než kedykoľvek predtým: očakávajú, že sa im podarí nasnímať 200-tisíc hviezd.
Je to, ako keby ste maľovali obraz stromu a mali len hnedý kmeň, povedal Dittrich. Viac údajov zo zakázanej zóny by bolo ako ďalšie detaily o kôre stromu.
Sedem dní do zatmenia
Dittrich cestoval vo svojom kombi Volvo z roku 1973 a ťahal trojmetrový príves, na ktorom viezol asi 360 kilogramov vybavenia: nástroje, stoličky, stoly, notebooky, fotoaparáty a päť teleskopov v celkovej hodnote 10-tisíc eur v škatuliach, ktoré vyrobil na mieru.
Pri prekračovaní hraníc s Mexikom sa Dittrich zľakol, že federálny úradník, ktorý ho zastavil, by mu mohol všetko toto vybavenie skonfiškovať - veď to isté sa stalo Eddingtonovi v roku 1914 pri ceste na Krym, kde mal počas prvej svetovej vojny uskutočniť svoj experiment.
Dôstojník ho nechal prejsť, ale najprv Dittrichovi vzal za hrsť okuliarov na pozorovanie zatmenia a z peňaženky vybral niekoľko pesos.
Potom sa 80 kilometrov od El Salta pokazilo jeho Volvo - Dittrichovo auto nakoniec odtiahli do mesta a on si ho bude musieť vyzdvihnúť v júni, keď odíde do dôchodku.
Päť dní do zatmenia
Po príchode na miesto určenia, do komplexu v luxusnej štvrti vzdialenej asi 20 minút od El Salta, tím vyložil škatule.
Príprava na približne štyri minúty a 30 sekúnd úplnej totality im na mieste trvala približne päť dní, nepočítajúc mesiace až roky príprav predtým.
Namontovali teleskopy, pripojili batérie a aktualizovali softvér na ovládanie svojich prístrojov a analýzu údajov. Zostavili slnečné filtre z okrúhlych kartónových škatúľ na cereálie a lepiacej pásky s dizajnom galaxie – v celkovej hodnote menej ako 20 eur, ktoré umiestnili na drahé teleskopy, aby sa prístroje pri pohľade na Slnko nesmažili.
Potom odstránili všetky nedostatky. Teleskopy, ktoré mali autonómne ukazovať na severnú hviezdu, sa vychýlili a zamerali priamo na zem - chyba prístroja. Niekto narazil do iného teleskopu, takže ho bolo treba rekalibrovať - ľudská chyba. Zatmenie zakryli mraky - chyba Zeme.
Šestnásť hodín pred zatmením všetkých päť teleskopov zaznamenalo vychýlenie svetla hviezdy s presnosťou 0,05 oblúkovej sekundy - sľubný výsledok, ktorý poukazoval na to, že ide o najpresnejší Eddingtonov experiment, aký sa kedy uskutočnil.
Teraz už len stačilo počkať do pondelka 12.10 stredoeurópskeho času, aby sa zistilo, či to funguje.
Odpočítavanie do totality
Približne dve minúty pred zatmením Slnka sa Oliva Schutzová, študentka tretieho ročníka Willamette University, na stanici teleskopu začala cítiť nervózne.
„Ty nie si tá, ktorá stláča tlačidlo,“ povedal jej nervózne spolužiak Sam Jeffe. „Ak niekto niečo pokazí, budem to ja.“
Borrero Echeverry sa v tomto momente vzdal opravy teleskopu č. 4 a pridal sa k skupine najmenej 50 miestnych obyvateľov, ktorí prišli zažiť totalitu. Narodil sa a vyrastal v Kolumbii, odpočítavanie začal v španielčine.
„Siete! Seis! Cinco! Cuatro! Tres! Dos! Uno!“ kričal dav jednohlasne.
Obloha sa zatiahla a objavila sa na nej žiariaca aureola. Dav jasal, pískal a tlieskal.
„Panebože!“ povedal Jeffe. „A okolo je jasno!“ Ľudským očiam sa zdalo, že mrak zmizol.
„Hviezdy!“ zakričal ďalší hlas.
Na oboch stranách zatmenia sa objavili dve jasné bodky, Jupiter a Venuša. Borrero Echeverry zbadal ďalšiu jasnú bodku, možno erupciu zo Slnka. Ostatní videli malé ružové slučky, nazývané protuberancie, ktoré vychádzali zo Slnka. Na zemi skupinu obklopil západ Slnka.
„Pozrite si obrazovky!“ Cesar Delgado, výskumný asistent, povedal Jeffeovi. Začali pribúdať údaje.
Teleskopy usilovne pracovali štyri minúty a 30 sekúnd. Potom Borrero Echeverry spustil ďalší skupinový spev na znak konca: „Cinco! Cuatro! Tres! Dos! Uno!“
A práve tak sa skončila totalita.
Keď sa zotmie počas dňa. Pozrite si najlepšie fotografie úplného zatmenia Slnka Čítajte Po zatmení
„Bolo to šialené,“ povedala Maddie Strate, študentka prvého ročníka na Willamette University.
Zatiaľ čo všetci boli v strehu, študenti, ktorí mali na starosti teleskopickú stanicu č. 4, sedeli pokojne bokom. Tímu sa nepodarilo prestaviť teleskop na Slnko a získali len asi 30 sekúnd údajov.
„Sú to stroje vyrobené človekom a stroje vyrobené človekom robia chyby, s ktorými sa nedá nič robiť,“ povedala Anna Hornbecková, študentka tretieho ročníka fyziky, ktorá bola na stanici.
Sedem teleskopov v Texase tiež narazilo na prekážky. Zatmenie zakryli mraky, takže sa nedali získať žiadne údaje.
Ostatné štyri teleskopy v El Salte však získali množstvo údajov o hviezdach. Až časom sa ukáže, koľko z nich bolo v zakázanej zóne, predbežné výsledky však vyzerajú sľubne.
„Podstúpil som túto obludnú námahu, aby som sa dostal do Mexika, a vyplatilo sa to,“ povedal Dittrich.
