ปรากฏการณ์สุริยุปราคาที่ปฏิวัติวงการวิทยาศาสตร์

สุริยุปราคาเต็มดวงไม่เพียงแต่เป็นปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ที่น่าทึ่งเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการค้นพบที่สำคัญหลายๆ อย่างอีกด้วย

สุริยุปราคาเต็มดวงเปิดโอกาสทางการวิจัยอันมีค่าสำหรับนักวิทยาศาสตร์ ภาพ: นิตยสารซันเซ็ท — สุริยุปราคาเต็มดวงเปิดโอกาสทางการวิจัยอันมีค่าสำหรับนักวิทยาศาสตร์ ภาพ: *นิตยสารซันเซ็ท*

ในวันที่ 8 เมษายน ผู้คนหลายล้านคนทั่วสหรัฐอเมริกามีโอกาสสังเกตสุริยุปราคา เมื่อถึงเที่ยงเวลาท้องถิ่น ท้องฟ้าจะมืดลง เนื่องจากปรากฏการณ์สุริยุปราคาเต็มดวงเกิดขึ้นทั่วทั้ง 15 รัฐ ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา สุริยุปราคาเต็มดวงกลายเป็นเรื่องลึกลับน้อยลง และเป็นโอกาสมากขึ้นในการทดสอบสมมติฐานทางวิทยาศาสตร์และนำไปสู่การค้นพบใหม่ ๆ ตามรายงานของ Business Insider นี่คือเหตุการณ์สุริยุปราคาเต็มดวงเจ็ดครั้งที่ช่วยส่งเสริมความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ของมนุษย์

1.การวัดการหมุนของโลก

บันทึกเกี่ยวกับสุริยุปราคาที่เก่าแก่ที่สุดบางกรณีสามารถย้อนกลับไปได้หลายพันปี ผู้เชี่ยวชาญบางคนเชื่อว่ารูปแกะสลักหินบนอนุสาวรีย์ในไอร์แลนด์แสดงให้เห็นสุริยุปราคาที่เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 30 พฤศจิกายน 3340 ปีก่อนคริสตกาล รอยที่มนุษย์สร้างขึ้นบนกระดองเต่าจากจีนและแผ่นดินเหนียวบาบิลอนเมื่อกว่า 3,000 ปีก่อนยังกล่าวถึงสุริยุปราคาด้วย จากคำอธิบายของปรากฏการณ์สุริยุปราคาในประวัติศาสตร์ นักดาราศาสตร์ในศตวรรษที่ 18 เอ็ดมันด์ ฮัลเลย์ สังเกตเห็นเป็นครั้งแรกว่าการหมุนของโลกช้าลงในช่วงเวลาหลายพันปี

2. ค้นหาสาเหตุของการเกิดสุริยุปราคา

นักวิชาการสมัยใหม่สองคนเชื่อว่านักปรัชญาชาวกรีก Anaxagoras แห่ง Clazomenae ยอมรับบทบาทของดวงจันทร์ในสุริยุปราคา เป็นไปได้มากที่เขาพัฒนาสมมติฐานดังกล่าวหลังจากเห็นสุริยุปราคาวงแหวนในวันที่ 17 กุมภาพันธ์ 478 ปีก่อนคริสตกาล

Anaxagoras เสนอว่าแรงดันอากาศทำให้โลกแบนและลอยอยู่ที่ศูนย์กลาง โดยมีดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดวงดาวต่างๆ โคจรรอบโลก แม้จะมีข้อผิดพลาดดังกล่าว เขาก็ยังคงค้นพบกลไกพื้นฐานเบื้องหลังสุริยุปราคา อนักซาโกรัสเชื่อว่าดวงจันทร์สะท้อนแสงอาทิตย์ สมมติฐานของเขาระบุอย่างถูกต้องด้วยว่าเมื่อดวงจันทร์เคลื่อนที่ไปข้างหน้าดวงอาทิตย์ จะทำให้เกิดสุริยุปราคา ในทำนองเดียวกัน เมื่อโลกอยู่ระหว่างดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ จะเกิดปรากฏการณ์จันทรุปราคา อนักซาโกรัสยังใช้เงาของดวงจันทร์ในระหว่างสุริยุปราคาเพื่อประมาณขนาดของมัน แต่การคำนวณของเขากลับออกมาเล็กกว่าขนาดจริงมาก

3.ประมาณระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์

เมื่อวันที่ 14 มีนาคม พ.ศ. 189 ปีก่อนคริสตกาล สุริยุปราคาเต็มดวงเกิดขึ้นเหนือภาคเหนือของตุรกี ฮิปปาร์คัส นักดาราศาสตร์ชาวกรีกยังเป็นเพียงเด็กในตอนนั้น แต่เขาอาจได้เห็นเหตุการณ์นั้นก็ได้ หลายปีต่อมา ฮิปปาร์คัสสามารถใช้คำอธิบายของคนอื่นเกี่ยวกับสุริยุปราคาครั้งนั้นเพื่อสร้างการประมาณระยะทางจากโลกไปยังดวงจันทร์ทางคณิตศาสตร์ที่แม่นยำที่สุดวิธีหนึ่ง แม้ว่าบันทึกโดยตรงของฮิปปาร์คัสจะสูญหายไป แต่นักวิชาการในศตวรรษที่ 4 ได้ให้รายละเอียดว่าเขาใช้ข้อมูลดังกล่าวอย่างไร

นักดาราศาสตร์ประมาณระยะห่างระหว่างตำแหน่งที่เกิดสุริยุปราคาเต็มดวงในพื้นที่ที่ปัจจุบันคือประเทศตุรกี และเมืองอเล็กซานเดรีย ประเทศอียิปต์ (ซึ่งมีดวงอาทิตย์ได้รับแสงเพียงหนึ่งในห้าส่วน) เพื่อทำการคำนวณ จากการคำนวณของเขา ฮิปปาร์คัสได้ประมาณการไว้หลายประการ รวมทั้งตัวเลขที่ 452,848 กม. ซึ่งไม่ไกลจากระยะทางที่แน่นอน 384,400 กม. มากนัก

4. ทำนายเส้นทางการเกิดสุริยุปราคา

ในศตวรรษที่ 11 หรือ 12 นักดาราศาสตร์ชาวมายันได้ทำนายเหตุการณ์ที่น่าทึ่งในยุคนั้น พวกเขาคำนวณว่าสุริยุปราคาเต็มดวงจะเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2534 แต่คำทำนายของพวกเขากลับคลาดเคลื่อนเพียงวันเดียวเท่านั้น หลายศตวรรษต่อมามนุษย์จึงสามารถทำนายได้แม่นยำยิ่งขึ้น ในศตวรรษที่ 18 เอ็ดมันด์ ฮัลเลย์ ผู้มีชื่อเสียงจากการค้นพบดาวหางที่ใช้ชื่อของเขา ได้สร้างแผนที่ที่ทำนายเส้นทางของสุริยุปราคาในวันที่ 5 มีนาคม พ.ศ. 2258 ได้อย่างแม่นยำมาก (ภายในเวลาเพียง 4 นาที) โดยอ้างอิงจากกฎความโน้มถ่วงสากลของไอแซก นิวตัน

5. การค้นพบฮีเลียม

ฮีเลียมมีอยู่มากมายในจักรวาล แต่หายากมากบนโลก สุริยุปราคาช่วยให้นักดาราศาสตร์ค้นพบธาตุดังกล่าว นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ปิแอร์ จูลส์ เซซาร์ จานเซ่น เดินทางไปยังอินเดียเพื่อสังเกตสุริยุปราคาเมื่อวันที่ 18 สิงหาคม พ.ศ. 2411 เขาใช้เครื่องสเปกโตรสโคปเพื่อแยกแสงอาทิตย์ออกเป็นสเปกตรัม

จานเซ่นมองเห็นเส้นสีเหลืองที่มีความยาวคลื่นไม่เหมือนกับธาตุอื่นใด ในช่วงเวลาเดียวกันนั้น นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ นอร์แมน ล็อคเยอร์ ได้พัฒนาเครื่องมือที่สามารถสังเกตดวงอาทิตย์ได้แม้จะไม่มีปรากฏการณ์สุริยุปราคา เขายังเห็นเส้นสีเดียวกันด้วย ล็อคเยอร์เรียกธาตุลึกลับนี้ว่าฮีเลียม นักวิทยาศาสตร์ใช้เวลานานถึงสองทศวรรษจึงได้พบเห็นสิ่งนี้บนโลก โดยทำการทดลองกับลาวาจากภูเขาไฟวิสุเวียสและยูเรเนียม

6. การพิสูจน์ทฤษฎีสัมพันธภาพของไอน์สไตน์

นักดาราศาสตร์เจมส์ เครก วัตสัน มั่นใจว่าเขาพบหลักฐานของดาวเคราะห์ดวงใหม่ระหว่างสุริยุปราคาในปี พ.ศ. 2421 ดาวเคราะห์วัลแคนตั้งอยู่ระหว่างดวงอาทิตย์และดาวพุธ โดยสามารถมองเห็นได้เฉพาะเมื่อดวงจันทร์ถูกบดบังด้วยดาวฤกษ์ยักษ์ดวงนี้เท่านั้น เกิดสุริยุปราคาอีกหลายครั้ง แต่ไม่พบหลักฐานของดาววัลแคน ในปีพ.ศ. 2458 อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ได้อธิบายวงโคจรที่ผิดปกติของดาวพุธโดยใช้ทฤษฎีสัมพันธภาพทั่วไป คำอธิบายนี้สอดคล้องกับข้อมูลดีกว่าดาวเคราะห์ลึกลับที่ยากต่อการสังเกต

อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีสัมพันธภาพของไอน์สไตน์ไม่มีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์จนกระทั่งเกิดสุริยุปราคาในวันที่ 29 พฤษภาคม พ.ศ. 2462 นักฟิสิกส์กล่าวว่าแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ทำให้แสงจากดวงดาวใกล้เคียงหักเหไป ในปีพ.ศ. 2462 มีการเดินทางสำรวจหลายครั้งไปยังปรินซิปี ซึ่งเป็นเกาะนอกชายฝั่งแอฟริกาและบราซิล เมื่อดวงจันทร์บดบังดวงอาทิตย์ นักดาราศาสตร์ก็ถ่ายภาพ ดูเหมือนว่าดวงดาวจะมีการเลื่อนตำแหน่งเมื่อเทียบกับภาพอ้างอิง ตำแหน่งใหม่แสดงให้เห็นว่าดวงอาทิตย์หักเหแสงตามที่ไอน์สไตน์ทำนายไว้

7. การศึกษาปรากฏการณ์สุริยุปราคาจากอวกาศ

จิม โลเวลล์ และบัซ อัลดริน ลูกเรือของยานเจมินี่ 12 เป็นคนแรกที่เห็นปรากฏการณ์สุริยุปราคาเต็มดวงจากอวกาศ เมื่อวันที่ 12 พฤศจิกายน พ.ศ. 2509 สุริยุปราคาได้เคลื่อนตัวจากเปรูไปยังบราซิล และมีนักบินอวกาศ 2 คนบินเกือบจะเกิดปรากฏการณ์สุริยุปราคาเต็มดวง มันเป็นเรื่องบังเอิญ รูปถ่ายของอัลดรินค่อนข้างจะเบลอ สี่ปีต่อมา สถานีโทรทัศน์รายงานเรื่องสุริยุปราคาแห่งศตวรรษที่เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 7 มีนาคม พ.ศ.2513 นอกจากนี้ NASA ยังได้ปล่อยจรวดมากกว่า 20 ลำเพื่อศึกษาการแผ่รังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีเอกซ์จากดวงอาทิตย์ในช่วงปรากฏการณ์ดังกล่าวด้วย พวกเขาจะยังคงใช้จรวดเพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสุริยุปราคาในวันที่ 8 เมษายนต่อไป

อัน คัง (ตามรายงานของ Business Insider )

ลิงค์ที่มา