Vulkán – horká planeta, kterou odepsal Einstein

15. červenec 2023

Byla-nebyla jedna planeta. Doktor, který rád sledoval hvězdné nebe, jí před mnoha lety spolu s jiným hvězdářem dal jméno Vulkán. Zní to pohádkově, ale pohádka to není. 

Za vysvětlením musíme do historie objevů nebeských těles a planet, a tím i do zákonitostí mechaniky a všeobecné gravitace. Jak známo, přišel na ně anglický genius 17. a 18. století Isaac Newton. Propojil Keplerovy zákony pohybu planet s jeho vlastní teorií gravitace a položil tak na tři staletí základy vědeckého pohledu na fyzický vesmír.

Nepolapitelný Vulkán

Sir Isaac Newton

To, co platilo pro výpočty – např. pro předpověď návratů Halleyovy komety, objevu planety Uran nebo pozorované dráhy ostatních planet – vůbec nesedělo u planety Merkur. Její skutečná poloha se lišila od vypočítané (konkrétně u perihelu, tedy bodu její dráhy nejbližšího Slunci) o 38 obloukových vteřin. Francouzský matematik Urbain Le Verrier, který se v roce 1846 podílel na objevu Neptunu, se odchylku pokusil vysvětlit existencí hypotetické planety. Dal přitom poněkud neprozřetelně i na „důkaz“ v úvodu zmíněného lékaře, jinak neznámého amatérského pozorovatele Edmonda Lescarbaulta. Z jeho pozorování spočítal oběžnou dráhu neznámého tělesa kolem Slunce na 19 dní.

Planeta Merkur téměř se dotýkající Slunce

Vulkán, jak jej oba nazvali, měl podle výpočtu Le Verriera na přelomu března a dubna 1860 přecházet přes sluneční kotouč. Na tajemnou planetu začal doslova hon. Dalekohledy mířily ke Slunci, nikdo ale nic neviděl. Postupem času a s dalšími předpověďmi se vlny nadšení a zklamání opakovaly. Naděje, že se Vulkán někde ve sluneční záři přece jen skrývá, živily akce jako třeba výpravy za zatměním Slunce. Mnohé cílily právě na hledání planety. Třeba koncem července 1878, kdy se do amerického Wyomingu vydaly za zatměním davy astronomů. V blízkosti Slunce bylo dokonce spatřeno několik zářících objektů. Šlo ale nejspíš o dvě hvězdy.

Einsteinovo vysvětlení

Albert Einstein

Jak šel čas, zájem o Vulkán upadal, přitom ani stále se lepšící pozorovací technika k objevu nepřispěla. Definitivní rozluštění poněkud zašmodrchané tajenky, proč se dráha Merkuru tolik liší od Newtonovy gravitační teorie, nabídl až sám Albert Einstein. Usoudil, že právě na tomto problému může ověřit platnost své nově koncipované obecné teorie relativity.  Což se mu podařilo, dvouleté úsilí korunoval úspěchem. Při své přednášce před Pruskou akademií věd 18. listopadu 1915 Einstein oznámil, že podle jeho teorie by se perihelium Merkuru mělo každých sto let stáčet o 43 obloukových vteřin. Přesně tolik ukazovala praktická pozorování.  Geniální vědec se tak svým způsobem postaral o konec neexistujícího Vulkánu.

Hlavní použité zdroje: 

Z. Horský, Z. Mikulášek, Z. Pokorný: Sto astronomických omylů uvedených na pravou míru. Svoboda 1988, s. 103-104.

T. Levenson: The Hunt for Vulcan: And How Albert Einstein Destroyed a Planet. Random House, 2015.

P. Pecháček: „O planetě, která neexistovala“. Astropis 118, s. 30-33

S. Mihulka: „Vulkán existuje: Tvůrce Star Treku se trefil s umístěním planety podobné Zemi.“ VTM, 20.9.2018

Tento příběh časem možná upadl v zapomnění, nicméně stal se důležitou vědeckou událostí. Ve své knize na to upozorňuje americký akademik Thomas Levenson. Newtonovy gravitační zákony neztrácejí platnost. Hodí se však jen na řešení jednodušších úloh. Causa Vulkánu ukazuje snahu zachovat úpravou modelu tehdejší paradigma – tedy Newtonovu gravitační teorii, a to v protikladu se schématem novým – s Einsteinovu obecnou teorii relativity, která dokáže problém vysvětlit jednodušeji a efektivněji.

Planeta ušatců z Eridanu

Poněkud složitější téma naší rubriky teď trochu odlehčeme. Fanouškům legendárního Star Treku možná připomnělo jiný Vulkán. V tomto seriálu šlo také o fiktivní planetu, se světem ušatých Vulkánců, odkud pocházel Spock, poloviční člověk a poloviční Vulkánec, důstojník hvězdné lodi Enterprise. Před pěti lety proběhla tiskem zpráva, že astronomové potěšili příznivce seriálu objevem exoplanety 40 Eri b přesně v místě, kam tvůrce Star Treku umístil svůj Vulkán, tedy v souhvězdí Eridanus na jižní obloze, ve vzdálenosti pouhých 16 světelných let od nás. Radost ovšem trvala jen do letošního března, kdy přišla zpráva, že „superzemě“ Vulkán zřejmě neexistuje. Vyplynulo to z výzkumu NASA analyzujícího exoplanety u hvězd podobných Slunci. Což ovšem vůbec nevylučuje možnost, že okolní vesmír je plný planet, včetně těch, které se podobají Zemi.

autoři: Miroslav Zimmer , frv
Spustit audio

Související

Více z pořadu

E-shop Českého rozhlasu

Víte, kde spočívá náš společný ukrytý poklad? Blíž, než si myslíte!

Jan Rosák, moderátor

slovo_nad_zlato.jpg

Slovo nad zlato

Koupit

Víte, jaký vztah mají politici a policisté? Kde se vzalo slovo Vánoce? Za jaké slovo vděčí Turci husitům? Že se mladým paním původně zapalovalo něco úplně jiného než lýtka? Že segedínský guláš nemá se Segedínem nic společného a že známe na den přesně vznik slova dálnice? Takových objevů je plná knížka Slovo nad zlato. Tvoří ji výběr z rozhovorů moderátora Jana Rosáka s dřívějším ředitelem Ústavu pro jazyk český docentem Karlem Olivou, které vysílal Český rozhlas Dvojka.