Tankeexperiment belyser människors makt att förstå det som inte är direkt framför deras ögon. Ändå kan astronomer använda nyanser av blidigt, spridande ljus för att sprida en bild av universum, som visas i William Keel's book Himlen vid Einsteins fötter. I den visar han att även om ristningen inte är fullständig börjar vi uppfatta en materiell struktur av stjärnor på himlen.
Ljusslag upptäcktes via magnetism och elektricitet när Einstein formulerade sina relativitetsidéer. Med detta steg vår förståelse av ljus långt in i det osynliga. Dessutom blev ljusets hastighet en standardstock, ännu mindre kontroversiell än tiden. Ungefär samma ögonblick i historien, den nya utrustningen av astronomer lägger mer detaljer till kartläggningen av natthimlen. Vid sidan av stjärnor fanns separata galaxer, superkluster, sporadiska pulsars och djupa svarta hål. Var och en har en distinkt signatur i universum och en speciell grund i fysikens rike. Att använda deras individualitet, tillsammans med en förståelse av de övergripande fysiska processerna, leder oss till en tydligare uppfattning av universumets omfattning, även om vi bara bor i ett litet hörn.
Keel vill i sin bok dela med en bred publik relativitetens påverkan på astronomin. För att göra detta introducerar han många av relativitetens subtilitet och hur astronomin antingen utnyttjar eller rymmer dem. Han börjar med att utforska relativitetens inflytande. Han beskriver processer som fotojonisering som ledde till astronomisk spektroskopi som i sig ledde till atomidentifiering genom absorptions- eller emissionslinjer. Sedan finns det mer exotiska superluminala rörelser som verkar visa något som rör sig snabbare än ljus. Ännu viktigare kan detta indikera former av dammmoln. Att applicera Penrose-Terrell-rotationseffekten på quasarsstrålarna hjälper till att förklara deras utseende. Som Keel skriver är detta bara några av de faktorer som astronomer behöver ha i åtanke när man överväger resultaten från nattetid.
Men med tanke på bokens titel bedömer Keel inte ens relativitet i astronomi. Snarare erkänner han dess import i senaste tolkningar. Till exempel är gravitationslinser, som också har en stabil grund i relativitet, ett värdefullt verktyg för att mäta avstånd från mycket långa galaxer såväl som massor av interponerande galaxer. Vita dvärgar, de otroliga täta föremål som ofta finns runt andra stjärnor, har ett enormt tryck på grund av kvantfördelningar. Men deras spektroskopiska absorptionslinjer berättar om en gravitationsröd växling ovanpå Doppler röda skift. Keel noterar dessa och andra processer och metoder som används för att fastställa mer relevans för nattens objekt. Även om han ofta använder relativitet som länk, pekar bokens innehåll mest på en önskan att dela astronomins lore.
Och som med de flesta tekniska böcker om astronomi finns det många referenser i hela. Keel innehåller namnen på många framstående forskningar och många observatorier tillsammans med deras speciella anpassningar av utrustningen. Även om läsningen ibland är utformad som för en forskningsuppsats, är den inte torr. Keel inkluderar anekdoter som ständigt höjer forskningens serendipitösa natur samt fallgroparna med att vara i framkant. Klara, kortfattade förklaringar introducerar också de flesta nya termer, såsom hans beskrivning av en elektronisk rörelse för att förklara synkrotronstrålning. Detta tillsammans med beskrivande introduktioner till kapitel och ett bra urval av illustrationer gör boken till en väl detaljerad och trevlig läsning för den genomsnittliga amatörastronomen och de som är intresserade av fysiken bakom de vackra bilderna på natthimlen.
Med denna bok bör Keel uppnå sitt mål att ge en bred publik en förståelse för relativitetens inverkan på astronomin. Detta fungerar för att läsaren är kunnig om relativitet och är intresserad av vissa applikationer eller att läsaren är kunnig i astronomi och vill veta mer om orsaken till vad de ser genom okularet. Men för de potentiella läsarna som inte har någon bakgrund kan denna bok vara antingen för detaljerad eller för specialiserad. Keel ger inte grunden för något av dessa fält till troligen förvirring av de oinitierade. Således är denna bok bäst som ett verktyg eller hjälpmedel för att blanda teori med observation.
Hundra år med att använda relativitet som först introducerades av Einstein har gett oss stora belöningar. Vi har en bättre förståelse av atombeståndsdelarna och hur de påverkar ljuset från stjärnorna. Vi vet också att gravitationen kan påverka massan lika mycket som ljus. William Keel i sin bok Himlen vid Einsteins fötter ger läsaren en förändring att slå samman visuella bilder av natthimlen med fantasifulla teorier för större belöningar i astronomisk visning.
Recension av Mark Mortimer
