Quirino Majorana
Chapter published in the book: GOEMMER, H., RENN, J., & RITTER,
J. (eds.). The expanding worlds of general relativity (Einstein
Studies, vol. 7). Boston: Birkhäuser, 1998, pp. 3-44. ISBN 0-8176-4060-6
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Quirino Majorana |
Abstract: From the end of the 19th century to the 1920’s, many authors proposed alternative theories of gravitation. Several astronomical observations and laboratory experiments seemed to point out effects that violated Newton’s gravitational theory. This paper discusses some observational and experimental studies of that period related to a supposed “gravitational absorption”: the weakening of gravitational forces between two bodies when one of them was surrounded by a matter screen. The most impressive laboratory experiments of that period were undertaken from 1918 to 1922 by the Italian physicist Quirino Majorana, who reported that he had been able to measure small absorption effects with lead and mercury shields. Majorana’s experiments had a strong repercussion and were discussed by several authors, but nobody ever repeated his measurements. |
| From the astronomical point of view, the hypothesis of gravitational absorption was used to explain some anomalies in the motion of the Moon that had been detected by Simon Newcomb. In 1912 Kurt Bottlinger computed the effects that would occur if the gravitational force between the Sun and the Moon decreased during lunar eclipses. The predicted influence on the motion of the Moon was a fluctuation in its longitude that agreed with Newcomb’s anomalies. Bottlinger’s results were criticized by Willem de Sitter, and Albert Einstein tried to provide another explanation (changes of the rotation of the Earth due to tidal effects) for the observed anomalies. However, Einstein’s analysis was proved to be wrong, and for many years there was no acceptable explanation of the fluctuations of the Moon. In the 1930’s the effect disappeared when astronomers began to use “ephemeris time”, that was defined in a way that assumed the motion of the Moon to be regular. Besides describing those episodes, this paper also discusses several other studies related to the hypothesis of gravitational absorption, and concludes that the widespread acceptance of general relativity in the 1920’s led to the belief that no such effect could exist, blocking the development of further experimental and astronomical studies of this hypothesis. |
Kurt Bottlinger |
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Capítulo publicado no livro: GOEMMER, H., RENN, J., & RITTER, J. (eds.). The expanding worlds of general relativity (Einstein Studies, vol. 7). Boston: Birkhäuser, 1998, pp. 3-44. ISBN 0-8176-4060-6
Resumo: Do final do século 19 até a década de 1920, muitos autores propuseram teorias alternativas da gravitação. Diversas observações astronômicas e experimentos de laboratório pareciam indicar efeitos que violavam a teoria gravitacional de Newton. Este artigo discute alguns estudos observacionais e experimentais desse período relacionados a uma suposta "absorção gravitacional": o enfraquecimento da força gravitacional entre dois corpos, quando um deles estivesse envolto por uma blindagem material. Os experimentos de laboratório mais impressionantes desse período foram realizados de 1918 a 1922 pelo físico italiano Quirino Majorana, que relatou ter sido capaz de medir pequenos efeitos de absorção utilizando blindagens de chumbo e de mercúrio. Os experimentos de Majorana tiveram forte repercussão na época e foram discutidos por diversos autores, mas ninguém jamais repetiu seus experimentos. Sob o ponto de vista astronômico, a hipótese da absorção gravitacional foi utilizada para explicar algumas anomalias no movimento da Lua, que tinham sido detectadas por Simon Newcomb no início do século. Em 1912, o astrônomo Kurt Bottlinger calculou os efeitos que deveriam ocorrer se a força gravitacional entre o Sol e a Lua diminuisse durante os eclipses lunares. A influência no movimento da Lua que ele predisse era de que haveria flutuações na sua longitude, que concordavam com as anomalias de Newcomb. Os resultados de Bottlinger foram criticados por Willem de Sitter. Albert Einstein tentou apresentar uma outra explicação para as anomalias observadas (mudanças de rotação da Terra devidas a efeitos de marés). No entanto, provou-se que a análise de Eintein estava errada, e durante muitos anos não houve qualquer explicação aceitável para as flutuações da Lua. Na década de 1930 o efeito desapareceu quando os astrônomos começaram a utilizar o "tempo das efemérides", que foi definido assumindo-se que o movimento da Lua era regular. Além de descrever esses episódios, o presente artigo também discute vários outros estudos associados à hipótese de absorção gravitacional, e conclui que a aceitação ampla da teoria da relatividade geral na década de 1920 levou à crença de que não poderia existir tal efeito, bloqueando o desenvolvimento de novos estudos experimentais e astronômicos dessa hipótese.
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