Забравеният свещеник, който предсказа черните дупки - през 1783 г.

Почти 200 години преди учените да приемат, че черните дупки съществуват, британски духовник на име Джон Мишел публикува някои изненадващо далновидни идеи за тези странни космически обекти. Защо работата му не е по-известна?

Съществуването на черни дупки е объркваща мисъл, особено в светлината на идеята, че милиарди от тях могат да населят космоса. В продължение на десетилетия през 20-ти век видни физици отказват да повярват, че те могат да бъдат реални , пренебрегвайки предсказаното от математиката. Между съмняващите се е дори Алберт Айнщайн – чиято собствена теория за общата теория на относителността направи черните дупки възможни (вижте „ Защо Айнщайн и неговите колеги бяха „ирационално устойчиви“ на черните дупки “).

Въпреки това е имало един човек, който показва забележителна проницателност за черните дупки - и го прави много преди Айнщайн дори да се роди. Използвайки само законите на Нютон, малко известен британски духовник на име Джон Мишел предвижда тези астрономически странни обекти по изненадващи начини, още през 18-ти век, пише BBC. Кой e бил Мишел, какво предсказа и защо идеите му бяха почти забравени?

Мишел е роден през 1724 г. в село Ийкринг, Англия, син на Гилбърт Мишел, енорийски ректор, и съпругата му Обедианс Джерард. Образован у дома заедно с по-малките си брат и сестра, Джон отрано имал репутацията на бързо учещ и много проницателен. Според историка Ръсел Маккормач, неговият баща Гилбърт обичал да цитира семеен приятел, който описал Джон като „най-чистия мозък, която някога е срещал“. Гилбърт цени независимостта на мисълта, описвайки себе си като „непривързан към никое тяло или деноминация от хора в света“. Семейството следва широкообхватното християнство - традиция, която почита разума пред прекомерната доктрина и която произхожда от университета в Кеймбридж при Исак Нютон. И така, когато идва времето Джон да влезе в университета, той отива в Кеймбридж.

С изобилие от кафенета и интимна общност от само 400 студенти, университетът бил идеална среда за интелектуален дискурс. Мишел остава там повече от 20 години на различни длъжности, изучавайки и преподавайки различни дисциплини, включително иврит, гръцки, аритметика, теология и геология. Той е отдаден експериментатор и, както казва друг биограф Арчибалд Гейки , „обичам да конструира свой собствен апарат... Неговите стаи в [колежа] на Куинс с всичките му инструменти и машини понякога изглеждат като работилница“. Също така по време на годините си в Кеймбридж той започва да показва способността си за научно предвиждане.

През 1750 г. той публикува статия за магнетизма, въвеждайки поне един изцяло нов закон – „законът на обратния квадрат“ – който допринесе за приложението на магнитите в навигацията. През 1760 г. той публикува статия за механиката на земетресенията , описвайки стратифицираните слоеве на Земята, за които сега е известно, че съставляват нейната „кора“, и демонстрирайки как земетресенията се движат през тези слоеве под формата на вълни. Той също така показа начин за оценка на епицентъра и фокуса на катастрофалното земетресение в Лисабон от 1755 г. и изследва идеята, че подводните земетресения могат да причинят цунами.

Мишел също публикува статия за механиката на земетресенията, която показва начин за оценка на епицентровете и изследва идеята, че земетресенията могат да предизвикат цунами

След като напуска Кеймбридж през 1764 г., той се жени за Сара Уилямсън и се премества в Торнхил в Йоркшир, за да следва стъпките на баща си като енорийски ректор. Сара умира на следващата година и Мишел се жени отново за Ан Брекнок през 1773 г. Наред с работата си в църквата, той поддържа кореспонденция с различни други естествени философи и интелектуалци от периода, включително американския ерудит Бенджамин Франклин.

От гледна точка на 21-ви век идеята служител на християнската църква да бъде в сърцето на научния живот може да изглежда изненадваща. Но като повечето интелектуалци от 18-ти век, Мишел не би направил разликата между религия и наука. Въвеждането на телескопите в началото на 1600 г. е причинило голям философски катаклизъм в цяла Европа. Фиксираната, видима йерархия на Божието творение – Земята и небесата – беше съборена от това, което историкът на науката Александър Койре нарича „неопределена и дори безкрайна Вселена“, която трябваше да бъде разбрана чрез наблюдение на „нейните фундаментални компоненти и закони“. Но за мислители като Мишел тази революция не измества Бог, тя просто подновява неговата мистерия: естествените закони, които се изследват, все още били Божиите закони.

Както пише Нютон през 1704 г. , „Нашият дълг към [Бог], както и един към друг, ще ни се явят в светлината на природата“. Мишел последва това нютоново християнство. Както казва Маккормач, "истините на неговата религия са в съгласие с истините на природата". И така, наред с енорийските си задължения, Мишел постепенно фокусира вниманието си върху космологията и по-специално върху природата на гравитацията. Това е областта, в която той щеше да създаде работа, която беше едновременно революционна и пророческа, дори дълго след собствената му смърт.

Мишел построява свой собствен 3-метров рефлекторен телескоп и през 1767 г. той беше първият, който приложи новите математически методи на статистиката за изследване на видими звезди, демонстрирайки, че купове като Плеядите не могат да бъдат обяснени чрез случайно разпределение и трябва да бъдат следствие от гравитационното привличане.

През 1783 г. приятелят на Мишел, Хенри Кавендиш, му пише , като споменава за някои трудности, които Мишел среща с изграждането на нов, още по-голям телескоп. „Ако здравето ви не ви позволява да продължите с това“, пише той, „надявам се, че може поне да позволи по-лесната и по-малко трудоемка работа с претеглянето на света“. Това звучи като шега и може би имаше за цел да бъде смешно, но Кавендиш имаше предвид истинско начинание.

Мишел работел върху торсионна везна, устройство, което ще му позволи да оцени плътността на планетата Земя чрез измерване на гравитационното привличане между оловни тежести. Мишел умира, преди да успее да използва апарата, но след смъртта му той преминава към Кавендиш, който провежда експеримента през 1797 г. Той изчислява плътността на Земята до 1% от сега приетата стойност. Точността на резултата на Кавендиш не е била превишена до 1895 г. и вариация на апарата на Мишел все още се използва днес за измерване на гравитационната константа – силата на гравитационното привличане, което действа в цялата Вселена.

Прогноза за черна дупка

Същата година , когато Кавендиш му пише писмо, Мишел публикува статия, съдържаща хипотеза, която, макар да се оказва по-малко научно устойчива, е може би най-блестящата му проницателност. Използвайки принципите на Нютон, той започва с обяснение как плътността на звездите може да бъде установена чрез наблюдение на начина, по който тяхната гравитация засяга други близки тела, например орбитите на други звезди или комети. След това Мишел продължи да обсъжда как поведението на светлината може да се използва за подобни цели:

„Нека сега да предположим, че частиците светлина се привличат по същия начин като всички други тела, с които сме запознати... за което не може да има разумно съмнение, тъй като гравитацията е, доколкото знаем или има някаква причина да вярваме, универсален закон на природата."

Светлината би избягала от такава звезда, но, както обясни Мишел, „ще бъде накарана да се върне към нея, от собствената си гравитация“

Частичната или „корпускулярната“ теория за светлината е предложена от Исак Нютон около 80 години по-рано и въпреки че никой не е успял да я демонстрира, тя остава доминиращата вяра в деня на Мишел. Мишел обяснява как поведението на светлината при гравитация може да предложи начин за изчисляване на плътността на звездите, поне хипотетично, особено ако звездата е „достатъчно голяма, за да повлияе на скоростта на светлината, излизаща от нея“. Въпреки че сегашното разбиране е, че той е грешал относно влиянието на гравитацията върху скоростта на светлината (тя не се забавя), разсъжденията му са били правилни.

Със същите принципи Мишел заключи – този път правилно – че също така е възможно гравитацията на най-масивните астрални тела да надвие изцяло собствените им светлинни лъчи. За да постигне това една звезда, тя трябва да бъде със същата плътност като Слънцето и около 500 пъти по-голяма от размера му. Първоначално светлината ще избяга от такава звезда, може би ще си проправи път към близките орбитиращи планети, но, обяснява Мишел, „ще бъде накарана да се върне към нея, от собствената си правилна гравитация“.

Тъй като светлината на такава звезда не можеше да достигне до нас, „не бихме могли да имаме информация от зрението“, но все пак бихме могли да я открием от нередности в орбитите на други близки астрални тела, причинени от гравитацията на невидимата звезда, "което не би било лесно обяснимо при никоя друга хипотеза".

Тези спекулации, обяснява Мишел, са „донякъде извън сегашната ми цел“, но те съдържат може би най-близкото приближение до идеята за черни дупки, възможно според Нютоновата физика, да не говорим за схема на работен метод за идентифицирането им. Няколко черни дупки са открити чрез орбитите на съседни звезди точно по начина, по който Мишел предложил. Едва през последните няколко години телескопичните изображения потвърдиха косвените доказателства.

Според Маккормач съществуването на невидими звезди е относително разпространена идея сред учените от онова време. Същата година, в която Мишел публикува статията си, няколко други астрономи си кореспондират за звезди, които са изчезнали. През 1805 г. астрономът Едуард Пигот публикува статия, в която се предполага, че има звезди, „които никога не са показвали блясък на яркост“. Въпреки че истинският им брой никога не би могъл да бъде известен, "в такъв случай би ли било твърде смело или далновидно да се предположи, че техният брой е равен на тези, надарени със светлина?" пита той. Във Франция ерудитът Пиер-Симон Лаплас прокарва идеята за тъмните звезди независимо от Мишел в края на 1790-те години.

Не след дълго обаче нови експерименти засилили идеята, че светлината е съставена от вълни, а не от масивни частици, и предположението, че тя може да бъде деформирана или уловена от гравитацията, започна да излиза от мода. Астрономическата работа на Мишел потъва в неизвестност и ше преоткрита едва през втората половина на 20-ти век.

В книгата си от 1994 г. Черни дупки и изкривявания във времето физикът Кип Торн описва „забележимия контраст“ между ентусиазма, с който Мишел и неговите съвременници прегърнали идеята за гравитационно невидимите звезди и „широко разпространената и почти универсална съпротива срещу черните дупки през 20-ти век ". Решаващата разлика, заключава той, е, че тъмните звезди на Мишел, макар и екзотични, "не били заплаха за каквито и да било лелеяни вярвания за природата" и не предизвикавали "постоянството и стабилността на материята". Както посочва Маккормач, съвременните черни дупки, напротив, са точно това: "пробиване в пространство-времето, безкраен кладенец, от който нищо не може да избяга". Въпреки това Маккормач спекулира, че Мишел, „който признава „безкрайното разнообразие, което откриваме в творбите на творението“, няма да има проблем с нашите черни дупки“. Няма начин да се тества това твърдение, но като се има предвид необикновеното научно въображение на Мишел, както и отдадеността му на Нютоновата традиция на разума, то наистина изглежда привлекателно.

Мишел умира на 21 април 1793 г. на 68 години, оставайки ректор в Торнхил до края. Други интелектуалци от неговия период са били – и са – много по-известни. Те публикували по-често и по теми, които били по-популярни. Мишел, напротив, следвал себе си. По думите на Маккормач той „захващаше научните проблеми, когато те го интересуваха, в която и да е област, и той ги преследваше докъдето желаеше и не повече; и той публикува работата си, ако и когато искаше, и само когато беше напълно готов и доволен".

Това донякъде обяснява неговата неизвестност след смъртта – той жертва влияние и известност в името на интелектуалната свобода.

Както александрийският астроном Ибн ал-Хайтам отбелязва 700 години преди Нютон,

„търсачът на истината“ не е този, който се доверява на авторитетите, „а по-скоро този, който подозира вярата си в тях... този, който се подчинява на аргумент и демонстрация“.

Следвайки тази традиция, Мишел, подобно на баща си, защитаваше научната си почтеност, като оставаше необвързан с каквото и да е „тяло или деноминация на хора“.

Независимостта на Мишел му позволява друга свобода, съществена за оригиналната мисъл: тази на въображението. Според Маккормач той избра астрономията специално, защото предлага нови перспективи за теорията. В страстта си към научното въображение Мишел предусеща креативността на днешните физици теоретични. Както каза Айнщайн през 1929 г. , „въображението обгражда света“.

ПРИЯТЕЛИ: 1.4 + 1.0	Бургас Казанлък Монтана Сандански	BG16RFOP002-2.073-1758-C01
Moreto.net във Facebook