När Albert Einsteins teorier blev verklighet

Av Rebecka Göransdotter

Den 29 maj 1919. Det hade ösregnat hela morgonen men nu hade vädret äntligen lättat upp. Forskningsgruppen hade fem minuter på sig. Kameran var placerad 150 meter över marken för att få bättre sikt på solförmörkelsen. Alla andras blickar riktades uppåt medan astrofysikern Arthur Eddington, ledaren för expeditionen, fokuserat höll blicken vid marken. Han bytte noggrant ut plattorna i kameran för att lyckas fånga naturfenomenet på så många foton som möjligt. Under dessa avgörande minuter såg egentligen Eddington bara ett fåtal glimtar av den solförmörkelse som skulle göra Albert Einsteins relativitetsteorier till verklighet. Han rapporterade hem till London senare på eftermiddagen: Genom moln, är hoppfull. Eddington.

Den 6 november 1919 kallade den brittiska vetenskapsakademin Royal Society till presskonferens i London: Albert Einsteins relativitetsteorier var empiriskt bekräftade! Det här är var ett revolutionerande ögonblick som förändrade mänsklighetens plats i universum. Isaac Newtons i över 200 hundra år stabila teori fick ge rum för ett mystiskt krökt universum som beskrivs med hjälp av det som Einstein kallar rumtiden. Detta skulle i framtiden bana vägen för fenomen som svarta hål och gravitationsvågor. Men för att forskarna skulle kunna visa upp fotot på det svarta hålet i våras behövde teorierna först bli till verklighet, vilket gjordes för precis 100 år sedan, den 29 maj 1919.

Einstein presenterade den speciella relativitetsteorin 1905 och den allmänna relativitetsteorin tio år senare, den 25 november 1915. Efter att de sista bitarna i Einsteins relativitetsteorier hamnat på plats dröjde det ytterligare fyra år innan tillfälle bjöds för att undersöka teorierna empiriskt. Den allmänna relativitetsteorin beskriver hur gravitation böjer ljusets bana – något som också går att testa. Tack vare den allmänna relativitetsteorin kunde Einstein bland annat förutspå hur ljuset från en avlägsen stjärna kurvas på grund av det starka gravitationsfält som omger vår sol. Men för att kunna testa detta behövde forskarna först ta reda på stjärnans exakta position på himlen under normala förhållanden, alltså när vår sols ljus påverkar vår sikt på jorden. Detta måste sedan jämföras med när stjärnans ljus passerar precis intill vår sol. Om Einsteins teorier stämde skulle forskarna på jorden uppfatta att stjärnans position förändrats. För att kunna bekräfta teorin behövdes alltså en solförmörkelse, det är först då forskarna kan studera ljuset från stjärnans bana intill solen utan att den störs av solens egna strålar. Under våren 1919 hade forskarvärlden sin chans.

Det var få brittiska forskare som var uppdaterade om Einsteins arbete, men någon som hade studerat relativitetsteorierna med iver var den brittiske astrofysikern Arthur Eddington. Han var imponerad av Einsteins forskning och försökte sprida kunskapen om relativitetsteorierna bland sina kollegor vid University of Cambridge. Med stöd från Royal Societys Astronomer Royal Sir Frank Dyson fick också Eddington ansvaret för den expedition vars syfte var att studera solförmörkelsen under våren 1919, och mer specifikt undersöka om ljusets bana faktiskt är krökt på grund av Einsteins rumtid.

Under Eddingtons ledning lämnade två forskningsgrupper Liverpools hamn i mars 1919 och då till två olika men likvärdigt avlägsna platser längst ekvatorn: ett skepp gick mot staden Sobral i amazonasdjungeln i norra Brasilien och ett annat mot den lilla ön Principe utanför Afrikas västra kust. Eddington valde att följa med skeppet som gick mot ön Principe.

På Principe var solförmörkelsen beräknad att börja klockan 15:13 och skulle pågå i ungefär fem minuter. Det var både regnigt och molnigt men kort innan klockan slog tre klarnade himlen och Eddington hade möjlighet att ta 16 fotografier, trots envisa stackmoln. Som tur var kunde kollegorna i Brasilien meddela att de inte haft lika otur med vädret.

Nu började nästa etapp av forskarnas arbete. Men först var de tvungna att vänta tills fotografierna var framkallade väl hemma i labbet i Cambridge innan de kunde börja analysera fynden – det vill säga om dess kvalitet ens höll måttet. Det fortsatta arbetet fick därför dröja ända fram tills i september.

Trots bättre väder var fotografierna från Brasilien påverkade av hettan vilket gjorde dem suddiga och svåranalyserade. Eddingtons fotografier däremot, trots färre fångade stjärnor på himlen hade de rätt typ av indikationer. En rad komplicerade beräkningar gjordes med utgångspunkt i det sammanställda resultatet från bägge expeditioner: trots suddiga fotografier blev slutsatsen desto tydligare – Einsteins teorier stämde.

Ryktet spred sig genom Europa under hösten: britternas observationer har bekräftat Albert Einsteins relativitetsteorier. Einstein själv fick reda på nyheten den 22 september av sin vän och kollega Hendrik Lorentz som via brev förklarade att Eddingtons fynd från resan påvisade hans krökta universum.

När Sir Frank Dyson tog till orda under presskonferensen den 6 november samma år talade han inte enbart till intresserade forskarskollegor utan till människor över hela världen: Det var med glädje han kunde meddela den fantastiska nyheten – resultaten från resan bekräftade Albert Einsteins relativitetsteorier!

För vidare läsning: