Profesorowie z głowami w chmurach

Drugi „klasyczny test” dotyczył ugięcia światła biegnącego z odległych gwiazd obok potężnych obiektów, takich jak Słońce. Słuszność tego twierdzenia zależała od tego, czy światło posiada jakąś „masę”, która umożliwia grawitacyjne przyciąganie pomiędzy fotonami i obiektami o ogromnej masie, takimi jak Słońce. Jak sobie przypominamy, fotony mają masę określoną wzorem m = E/c. Wstawienie jej do równań Newtona pozwala obliczyć odchylenie od linii prostej.

Dokonał tego w roku 1801, jeszcze zanim pojawiła się formuła E = mc², niemiecki astronom Johann Georg von Soldner (1776–1833). Według tych opartych na teorii fotonów obliczeń powinno dojść do odchylenia wynoszącego 0,84 sekundy łukowej dla wiązek światła przechodzących bardzo blisko Słońca. Liczba ta była później ostro atakowana przez Einsteina i jego przyjaciół. Von Soldner nie wiedział, że E = mc², ponieważ Maxwell się jeszcze nie urodził i nikt w tamtych czasach nie miał zielonego pojęcia o masie Słońca. Było to raczej przekonanie a nie fizyczna rzeczywistość.

Ci, którzy gustowali w atakowaniu Gerbera, wykorzystywali później jego wzory do obliczeń mówiących, że światło powinno ugiąć się w przybliżeniu o 2,5 sekundy łuku, podczas gdy wzory wynikające z ogólnej teorii względności dawały wynik 1,75 sekundy łuku w zależności od pewnych czynników o zmiennym charakterze. Różnica pomiędzy teorią Einsteina a pozostałymi teoriami polega na tym, że ogólna teoria względności wyjaśnia ugięcie jako „efekt zakrzywienia czasoprzestrzeni”.⁴⁸

Niewielu potraktowało te obliczenia poważnie. Jednym z tych nielicznych był profesor Uniwersytetu Oxfordzkiego Arthur Eddington (1882–1944), który według profesora Subrahmanyana Chandrasekhara „był tak pewny poprawności tej teorii, że, gdyby chodziło tylko o niego samego, nawet nie planowałby udania się na wyprawę obserwacji zaćmienia” w celu pomiaru ugięcia światła gwiazd przechodzącego obok zaćmionego Słońca.⁴⁹ Czy w sytuacji traktowania tego założenia jako pewnika można spodziewać się bezstronnych wyników?

W roku 1919 Uniwersytet Oxfordzki wysłał dwie ekspedycje w celu sfotografowania zaćmienia słońca w dniu 29 maja. Jedna z nich udała się do Sobral w Brazylii a druga, kierowana przez profesora Eddingtona, na Wyspę Principe (Wyspa Książęca) położoną w Zatoce Gwinejskiej u zachodnich wybrzeży Afryki. Obie ekspedycje zabrały identyczne instrumenty: teleskop o ogniskowej 343 cm, sprzęt fotograficzny i lustra do pośredniego fotografowania Słońca.⁵⁰ Ta informacja ma zasadnicze znaczenie, ponieważ rozdzielczość tego sprzętu była rzędu od dwóch lub trzech sekund łukowych.

W dniu zaćmienia w Sobral była doskonała pogoda, natomiast na Wyspie Książęcej nie. Na wyspie było pochmurno, a wilgotne oceaniczne powietrze powodowało drżenie i zmiany położenia gwiazd, tak jakby oglądało się je przez zmąconą warstwę wody. Z kolei w Sobral wysoka temperatura w ciągu dnia wywoływała pewne dystorsje.

Jakie były ostateczne rezultaty? Dziś jest już smutnym historycznym faktem, że tych zaledwie kilka użytecznych, ale mocno zniekształconych fotografii wykonanych na Wyspie Principe użyto w charakterze „dowodu”. Jak żalił się sam Eddington, jedynie dwie płyty fotograficzne okazały się użyteczne, ale i na nich gwiazdy były źle rozłożone i rozrzucone w różnych odległościach od Słońca i niezbyt blisko niego, jak tego wymagała teoria. Pomimo tych trudności Eddingtonowi udało się zmierzyć – w co trudno uwierzyć – różnice mniejsze od 0,01 mm pomiędzy fotografiami wykonanymi w czasie zaćmienia oraz później dla porównania w Oxfordzie. Według Eddingtona udało się zmierzyć ugięcie światła gwiazd o wielkości 1,63 sekundy łukowej. Ostatecznie potwierdzono ogólną teorię względności, zaś prasa entuzjazmowała się narodzinami nowej ery. Nagłówki dziennika New York Times z 19 listopada 1919 roku informowały: „Zaćmienie wykazało wahania grawitacji – ugięcie promieni światła naruszające prawa Newtona uznano za narodziny nowej epoki! Naukowcy nazywają to odkrycie jednym z największych osiągnięć ludzkości”. Jednym z tych naukowców był nie kto inny jak Arthur Eddington, któremu nadano w roku 1930 za wkład do nauki tytuł szlachecki.

Czy rzeczywiście było to „jedno z największych osiągnięć ludzkości”? Skąd ta pewność, skoro dokładność sprzętu fotograficznego była mniejsza od tej, jaka była konieczna do wykonania obliczeń? Co gorsze, znacznie lepsze wyniki z Sobral, gdzie wilgotność i chmury nie przeszkadzały w obserwacjach, potwierdziły obliczenia wynikające z praw Newtona! Eddington rozwiązał ten żenujący problem, mówiąc, że fotografie z Sobral posłużyły jedynie do weryfikacji wyników z Wyspy Principe. Einstein nazwał później to wydarzenie jednym z najdonioślejszych w swoim życiu!

Wielu astronomów wierzących w dane z Wyspy Principe chciało umocnić chwałę rezultatów i powtórzyć sukces w trakcie kolejnych zaćmień Słońca, lecz gwiazdy, o dziwo, nie pojawiały się tam, gdzie powinny, i dopiero w roku 1931, kiedy sukcesy Einsteina ugruntowały się za granicą, profesor Erwin Freundlich głośno poskarżył się w Berlińskim Towarzystwie Fizycznym, że „wyłączyli ze swoich rozważań te obserwacje, które nie były zgodne z wnioskami, do jakich chcieli dojść”.⁵¹

Einstein, który stał się w tym czasie celem antysemickich ataków w Niemczech, odczuwał żądło zarażonych swastyką ataków, ale wydawał się dziwnie odporny na krytykę – a może te zarzuty były podyktowane wyłącznie antysemityzmem? Otóż nie. Nie udało się udowodnić nawet tak zwanego „przesunięcia ku czerwieni” promieni świetlnych przechodzących przez silne pola grawitacyjne takich obiektów jak Słońce, mimo iż przewidywana wartość stukrotnie przekraczała dokładność istniejących interferometrów. W swojej pracy z roku 1919 sir Joseph Thomson, prezes Towarzystwa Królewskiego, napisał: „Jeśli przesunięcie ku czerwieni pozostanie nie potwierdzone, tak jak się sprawa ma obecnie, to cała teoria upada, a zjawisko zaobserwowane przez astronomów [na Wyspie Principe] pozostaje faktem oczekującym na wyjaśnienie w inny sposób”. Pod koniec lat 1990. naukowcy zgodzili się, że ogólna teoria względności nie wyjaśnia wszelkich zaobserwowanych przesunięć ku czerwieni, lecz jej zwolennicy twardo upierają się, że jeśli chodzi o ugięcie światła, jest ona prawdziwa.^52,53 A może było coś innego niż światło, co było wówczas odginane – może była to prawda?

Mimo tych drobnych kłopotów 19 listopada 1919 roku Einstein został wręcz kanonizowany przez Królewskie Towarzystwo Astronomiczne w Londynie. Rolę adwokata diabła wziął na siebie profesor Ludwik Silberstein, lecz przed końcem ceremonii nie pozwolono mu na przedstawienie jakichkolwiek istotnych zastrzeżeń, albowiem jakakolwiek krytyka nie interesowała już wtedy rozradowanych członków walnego zgromadzenia grona profesorskiego.⁵⁴ Tak jak sukces ogólnej teorii względności bazował na przyjętych a priori założeniach, tak też było z gloryfikacją tej teorii, i, co ciekawe, nie dostrzeżono w tym procederze niczego niestosownego.

 

Jak teorie Einsteina zrodziły nową falę mistycyzmu

Einsteinowi udało się wpłynąć na kilka najgenialniejszych umysłów tamtych czasów. Jego sława rosła lawinowo, zaś jego teorie względności stosowano do wszelkich zjawisk, nawet do takich, których sam Einstein nie zamierzał wyjaśniać. Zamiast uczynić świat bardziej logicznym i zrozumiałym, zawiłe matematyczne pojęcia stworzyły niezrozumiały świat, który zdawał się być rozumiany tylko przez nieliczną elitę, która niewiele zrobiła dla wprowadzenia rozsądku do nauki. I tak nauka przekształciła się we współczesną alchemię.