เขาอาจจะเป็น แต่นักดาราศาสตร์จะทดสอบทฤษฎีปี 1915 ของเขาด้วยการทดลอง DIY เกือบหนึ่งศตวรรษที่ผ่านมาสุริยุปราคาเปิดเผยเรขาคณิตของกาลอวกาศ ตอนนี้ นักฟิสิกส์และนักดาราศาสตร์สมัครเล่น – อาวุธที่ต้องทำด้วยตัวเอง – กำลังจะตรวจสอบคณิตศาสตร์ซ้ำอีกครั้งในช่วงสุริยุปราคาวันที่ 21 ส.ค.
ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปในปี 1915 Albert Einstein ทำนายว่าแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ควรบิดเบือนกาลอวกาศในบริเวณใกล้เคียง ดาวที่อยู่เบื้องหลังดวงอาทิตย์จะปรากฏในตำแหน่งที่แตกต่างกันโดยคำนึงถึงกันและกันในช่วงสุริยุปราคามากกว่าที่ปรากฏในคืนปกติเมื่อดวงอาทิตย์ไม่อยู่ในสายตา
ทฤษฎีนี้ทำให้เกิดการปฏิวัติทางฟิสิกส์ โดยเปลี่ยนจักรวาลจากภูมิประเทศที่นิ่งและไม่เปลี่ยนแปลงไปเป็นสนามเด็กเล่นที่เคลื่อนไหวได้และเปลี่ยนแปลงได้
เพียงสี่ปีต่อมาระหว่างสุริยุปราคาในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2462 นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ อาร์เธอร์ สแตนลีย์ เอ็ดดิงตัน ถ่ายภาพที่พิสูจน์ว่าไอน์สไตน์ถูกต้อง “แสงสว่างส่องประกายบนท้องฟ้า” หนังสือพิมพ์นิวยอร์กไทม์ส ฉบับวันที่ 9 พ.ย. ระบุ ในหัวข้อข่าวของหนังสือพิมพ์วิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงที่สุดฉบับหนึ่ง คำบรรยาย: “พวกนักวิทยาศาตร์มักทนทุกข์กับผลการสังเกตสุริยุปราคาไม่มากก็น้อย” มันโค้ง Einstein ไปสู่ชื่อเสียงระดับนานาชาติ – และได้ทำการทดสอบอย่างไม่สิ้นสุดว่า Einstein ถูกต้องเกี่ยวกับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปหรือไม่
ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเขาเป็นจริงๆ ทฤษฏี สัมพัทธภาพผ่านการทดสอบทุกการทดสอบ ด้วยสีที่บินได้ ( SN: 10/17/15 , p. 16 )
แบรดลีย์ เชฟเฟอร์ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยรัฐลุยเซียนาในแบตันรูช กล่าวว่า “จนถึงตอนนี้ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปนั้นสมบูรณ์แบบ น่าอาย และถูกต้องทุกประการทุกครั้งที่ออกไปดู”
แต่การทดลองที่เอดดิงตันทำซ้ำเพียงหกครั้ง ครั้งสุดท้ายในปี 1973 การทดสอบแต่ละครั้งใช้แผ่นภาพถ่าย และความแม่นยำของตำแหน่งที่วัดได้ของดวงดาวไม่เคยมากกว่าประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ เชฟเฟอร์กล่าว หากตำแหน่งของดวงดาวเบี่ยงเบนไปจากการคาดคะเนของไอน์สไตน์จริง ๆ แต่ในระดับที่น้อยกว่า การทดลองก่อนหน้านี้จะไม่สามารถพบความแตกต่างที่วัดได้ในตำแหน่งของดวงดาว
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีล่าสุดหมายถึงคนคนเดียวสามารถทำได้ดีกว่า 10 เท่า และแชเฟอร์ตั้งใจที่จะเป็นคนนั้น
“สิ่งที่ผมจะทำไม่ใช่การวิจัยแนวหน้าอย่างแท้จริง” เชฟเฟอร์ยอมรับ “นี่คือการทำซ้ำหนึ่งในการทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมตลอดกาล – และคุณทำมันเอง และคุณทำได้ดีกว่าที่ใครๆ เคยทำมามาก ฉัน ฉันจะทดสอบว่าสัมพัทธภาพทั่วไปถูกต้องหรือไม่”
ความก้าวหน้าของกล้องดิจิตอลคือกุญแจสำคัญ
นอกจากจะถ่ายภาพได้จำนวนมากอย่างรวดเร็วแล้ว กล้องยังมี CCD หรืออุปกรณ์ชาร์จที่สามารถบีบพิกเซลหลายพันพิกเซลลงบนชิปขนาดเล็กได้ ที่ช่วยให้ได้ภาพที่มีความละเอียดสูงโดยไม่ต้องใช้กล้องขนาดใหญ่
CCD เป็นปัญหามาตรฐานในกล้องโทรทรรศน์มืออาชีพและกล้องถ่ายภาพดาราศาสตร์สำหรับงานอดิเรก เมื่อประมาณสองปีที่แล้ว กล้อง CCD ที่มีความละเอียด 4,096 พิกเซลต่อด้านเริ่มวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ แม้ว่าจะมีราคาเกือบ 10,000 ดอลลาร์ แต่เชฟเฟอร์ก็ไม่ลังเลเลยที่จะคว้ามันไว้
“นี่คือสิ่งที่ทำให้สามารถทำได้ดีกว่า Eddington” Schaefer กล่าว “ในช่วงที่เกิดสุริยุปราคา คุณต้องรวมดวงอาทิตย์หนึ่งหรือสองวินาที ปัง-ปัง-ปัง-ปัง-ปัง และนั่นคือข้อมูลของคุณ มันค่อนข้างง่าย”
ความจริงที่ว่าสุริยุปราคาของ Eddington เกิดขึ้นในเดือนพฤษภาคม แต่เรื่องราวของNYTในเดือนพฤศจิกายนก็มีความสำคัญเช่นกัน Eddington ต้องรอให้ดวงดาวกลับสู่ตำแหน่งเดิมบนท้องฟ้าที่พวกเขาจัดขึ้นระหว่างสุริยุปราคาเพื่อยืนยันผลลัพธ์ของเขา
นั่นจะไม่ใช่ปัญหาสำหรับเชฟเฟอร์: การตั้งค่าของเขาจะได้รับภาพเปรียบเทียบในชั่วข้ามคืน “ด้วยกล้องโทรทรรศน์สมัครเล่นขนาดพอเหมาะและกล้อง CCD ที่ดี เราสามารถสังเกตการณ์ทั้งหมด รวมทั้งการปรับเทียบได้ภายใน 24 ชั่วโมง” Schaefer กล่าว
Schaefer และกลุ่มนักดาราศาสตร์คนอื่นๆ จะเริ่มออกเดินทางใกล้กับ Casper, Wyo. แต่พวกเขาพร้อมที่จะกระโดดขึ้นรถและขับไปที่อื่นตามเส้นทางสุริยุปราคาหากดูเหมือนว่าเมฆครึ้ม “[เรา] จะทำสิ่งนี้เป็นแบบฝึกหัดเคลื่อนที่” เขากล่าว “ความกังวลสูงสุดของฉันคือการได้ข้อมูลจริงๆ”
“คลื่นความโน้มถ่วงอาจทำลายแบบจำลองเหล่านี้ แต่ในที่สุดพวกมันก็มีศักยภาพที่จะบอกเราได้ว่าความคลาดเคลื่อนนี้มีจริงหรือไม่” เขากล่าว “นั่นเป็นสิ่งที่สวยงามมากในตัวของมันเอง”
