Gehrcke, Einstein i Gerber: kto objaśnił ruch peryhelium Merkurego?

W roku 1859 współodkrywca Neptuna, Urbain Le Verrier, zauważył, że ruch Merkurego odbiega od teoretycznych przewidywań. Chodziło o niewielki efekt: 38” na stulecie – jednak astronomia była tak precyzyjna w obserwacjach oraz obliczeniach, że rozbieżność ta wydawała się niepokojąca. Gdyby Merkury przyciągany był wyłącznie przez sferyczne Słońce, to jego orbita powinna być elipsą, a więc krzywą zamkniętą. Oczywiście, Merkury nie jest jedyną planetą w Układzie Słonecznym: Wenus, Ziemia itd. powinny go także przyciągać. Jeśli wypadkowa siła działająca na planetę (w tym przypadku Merkurego) odbiega nieco od Newtonowskiego prawa

F\sim \dfrac{1}{r^2},

to elipsa będzie się powoli obracać w przestrzeni. Nb. wiadomo, że tylko siła grawitacyjna oraz proporcjonalna do odległości prowadzą do zamkniętych torów, w każdym innym przypadku tory poruszających się ciał nie będą zamknięte: po obiegu ciało nie wraca w to samo miejsce.

Le Verrier obliczył wkłady przyciągania poszczególnych planet do obrotu eliptycznej orbity Merkurego (mówi się też o precesji orbity, obrocie peryhelium albo obrocie linii apsyd – czyli długiej osi orbity. Przedstawiają się one następująco (w sekundach kątowych na stulecie):

Wenus

280,6

Ziemia

83,6

Mars

2,6

Jowisz

152,6

Saturn

7,2

Uran

0,1

Łącznie 526,7

Przyczynki te wyglądają rozsądnie: największe pochodzą od Wenus – czyli planety najbliższej Merkurego oraz od Jowisza, który jest najmasywniejszy. Ziemia ma wielkość zbliżoną do Wenus, ale jest od Merkurego dalej, więc jej wkład jest mniejszy niż Wenus. Obserwowany ruch peryhelium Merkurego jest jednak równy 565 sekund kątowych. Skąd się bierze różnica?

Mogła ona pochodzić od jakiegoś efektu nieuwzględnionego w obliczeniach, np. Słońce nie jest dokładnie kuliste i siła grawitacji zmienia się nieco inaczej z odległością. Mogłaby też istnieć jakaś nieduża planeta bliżej Słońca niż Merkury: taką planetę trudno byłoby wykryć, bo zawsze przebywałaby na niebie w pobliżu Słońca. Jak pisałem, za fałszywe odkrycie tej planety przyznano nawet Legię Honorową. Wyjaśnienia tego rodzaju ostatecznie jednak upadły. Problem został rozwiązany w listopadzie 1915 roku przez Alberta Einsteina. Jego teoria grawitacji przewiduje w tym przypadku pojawienie się pewnej dodatkowej siły przyciągającej, która maleje jak czwarta potęga odległości od Słońca. Zatem orbita Merkurego powinna się obracać (bo tylko ścisłe prawo 1/r^2 gwarantuje niezmienne elipsy) i rozbieżność została wyjaśniona.

Einstein przez resztę życia wspominał te chwile, kiedy udało mu się wyjaśnić ową anomalię Merkurego. „Przez kilka dni nie mogłem dojść do siebie z radosnego podniecenia” – pisał do swego przyjaciela, Paula Ehrenfesta. Obliczenie to było wówczas jedynym obserwacyjnym potwierdzeniem ogólnej teorii względności. Drugie jej przywidywanie – ugięcie promieni świetlnych w pobliżu Słońca – miało się potwierdzić w roku 1919. Dla Einsteina jednak liczyła się ta pierwsza chwila, potem już nigdy nie miał wątpliwości, że jego teoria jest prawdziwa.

I tu pojawia się w naszej historii Ernst Gehrcke, szanowany specjalista od optyki, eksperymentator, trochę filozof-kantysta, człowiek niewątpliwie inteligentny, lecz umysł paranoiczny i zderanżowany, jak to się kiedyś z francuska mówiło. Otóż Gehrcke nie potrafił pogodzić się z teorią względności, już z tą pierwszą, szczególną, potem jego niechęć przeszła na teorię ogólną i na wszystko w ogóle, co Einstein robił. Zgłaszał on zastrzeżenia np. wobec paradoksu bliźniąt w teorii względności (który zresztą nie jest żadnym paradoksem). Przy okazji ruchu peryhelium Gehrcke wynalazł pracę sprzed niemal dwudziestu lat, w której uzyskano taki sam wynik, jaki uzyskał Einstein. Autorem był nieżyjący już Paul Gerber, nauczyciel gimnazjalny ze Stargardu Szczecińskiego. Gehrcke zasugerował, że Einstein musiał znać ten wynik i dlatego wyszło mu to samo.

W obu pracach wzór na obrót peryhelium był taki sam. Jednak nauka nie polega na odgadywaniu odpowiedzi – to nie teleturniej. Odpowiedź musi być nie tylko prawidłowa, ale także musi wynikać z innych założeń teorii. W przypadku Einsteina ruch Merkurego wynika jednoznacznie z teorii, nie ma tu żadnego miejsca np. na wprowadzenie dowolnych stałych albo dowolnych wyrażeń. Praca Gerbera była natomiast czystą spekulacją, i to niezbyt pomysłową. Po prostu wprowadził on zupełnie ad hoc nowe wyrażenie na potencjał grawitacyjny, który miał u niego zależeć od prędkości. Dla każdego nieuprzedzonego badacza musiało być jasne, że praca Gerbera niczego nie wnosiła, w najlepszym razie byłaby trafnym odgadnięciem prawdy, ale nie była nawet tym. Obliczenia Einsteina szły od zupełnie innej strony i Gehrcke to wiedział. Sęk w tym, że on sam też chyba nie myślał, że Einstein korzystał z pracy Gerbera. Chodziło mu po prostu o zdyskredytowanie Einsteina jako naukowca. Insynuacje są skuteczne: zawsze ktoś się nabierze, ludzie zaczną mieć wątpliwości. Gehrcke teorie Einsteina uważał za zbiorową psychozę, z której ludzie się kiedyś obudzą. Aby tę chwilę przyspieszyć, pracowicie kolekcjonował wszelkie informacje i wycinki prasowe nt. Einsteina. Żadna obsesyjna kochanka nie wytrwałaby tyle lat w uczuciu, co ten nienawistnik. Kolekcja ta została udostępniona w internecie. Przez całe swe długie życie starał się Gehrcke ze wszystkich sił zwalczać teorię względności. Jak się zdaje, jego motywy nie były nawet antysemickie, to była po prostu czysta nienawiść – coś dobrze znanego w epoce internetu. Gehrcke stał się jedną z centralnych postaci całego ruchu antyrelatywistów.

wazeck

Diagram z książki Mileny Wazeck, Einstein’s Oponents. Nie chodziłu tu o sprzeciw naukowy, jak np. Einsteina wobec mechaniki kwantowej. Ludzie ci starali się po prostu wszelkimi metodami zdyskredytować Einsteina jako uczonego, człowieka, często miało to także podtekst antysemicki, ruch ten był zresztą międzynarodowy, sporo uczestników pochodziło ze Stanów Zjednoczonych, zawsze podatnych na różne rodzaje naukowych humbugów.

Skąd brało się zainteresowanie opinii publicznej abstrakcyjną w końcu teorią czasu i przestrzeni? Czy gdyby Einstein nie był Żydem, miałby tak samo wielu oponentów? Czy jego zachowanie (nie lubił przepraszać, że żyje) jeszcze bardziej prowokowało różnych pokręconych psychicznie osobników?

 

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s