Tankeexperiment belyser människors förmåga att uppfatta det som inte är direkt framför deras ögon. Ljus, den nyckfulla, expansiva partikelvågen, sträcker vår uppfattning till tidens rötter. Ändå kan astronomer använda nyanserna av listigt, spridande ljus för att förkorta en bild av universum, som visas i William Keels bok Himlen vid Einsteins fötter . I den visar han att även om ristningen inte är komplett, börjar vi uppfatta en substantiell struktur av stjärnor på himlen.
Ljusets knep upptäcktes via magnetism och elektricitet när Einstein formulerade sina relativitetsidéer. Med detta klev vår förståelse av ljus långt ut i det osynliga. Vidare blev ljusets hastighet en vanlig måttstock, ännu mindre kontroversiell än tiden. Ungefär i samma ögonblick i historien tillför astronomernas nya utrustning fler detaljer till kartläggningen av natthimlen. Bredvid stjärnor fanns det separata galaxer, superhopar, sporadiska pulsarer och djupa svarta hål. Var och en har en distinkt signatur i universum och en speciell grund inom fysikens område. Att använda deras individualitet, tillsammans med en förståelse för de övergripande fysiska processerna, leder oss till en tydligare uppfattning om universums utbredning, även om vi bara bor i ett litet hörn.
Keel vill i sin bok dela med sig av relativitetsteoriens inverkan på astronomi för en bred publik. För att göra detta introducerar han många av relativitetsteoriets subtiliteter och hur astronomi antingen utnyttjar eller tillmötesgår 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 den mer exotiska superluminala rörelsen som verkar visa att något rör sig snabbare än ljuset. Ännu viktigare, detta kan indikera former av dammmoln. Att applicera Penrose-Terrell-rotationseffekten på kvasarstrålar hjälper till att förklara deras utseende. Som Keel skriver är detta bara några av de faktorer som astronomer behöver tänka på när de överväger resultaten från nattlig bildbehandling.
Men även med tanke på bokens titel, bedömer Keel inte rent relativitet inom astronomi. Snarare erkänner han dess betydelse i de senaste tolkningarna. Till exempel är gravitationslinser, som också har en fast grund i relativitetsteorien, ett värdefullt verktyg för att mäta avstånd för mycket avlägsna galaxer såväl som massor av mellanliggande galaxer. Vita dvärgar, de otroliga täta föremålen som ofta finns kring andra stjärnor, har ett enormt tryck på grund av kvanttilldelningar. Men deras spektroskopiska absorptionslinjer berättar om ett gravitationsmässigt rött skift ovanpå Dopplerrödskiftet. Keel noterar dessa och andra processer och metoder som används för att skapa mer relevans för nattens föremål. Även om han ofta använder relativitet som en länk, pekar bokens innehåll mest på en önskan att dela med sig av astronomi.
Och som med de flesta tekniska böcker om astronomi, finns det många referenser genomgående. Keel innehåller namnen på många framstående forskningar och många observatorier tillsammans med deras utrustnings speciella anpassningar. Även om läsningen ibland är utformad som en forskningsartikel, är den inte torr. Keel innehåller anekdoter som ständigt lyfter forskningens serendipitala natur såväl som fallgroparna med att vara i framkant. Dessutom introducerar tydliga, koncisa förklaringar de flesta nya termer, som hans beskrivning av en elektrons rörelse för att förklara synkrotronstrålning. Detta, tillsammans med beskrivande introduktioner till kapitel och ett bra urval av illustrationer, gör boken till en mycket detaljerad och trevlig läsning för den genomsnittlige amatörastronomen och de som är intresserade av fysiken bakom de vackra bilderna på natthimlen.
Med den här boken bör Keel uppnå sitt mål att ge en bred publik en förståelse för relativitetsteoriens inverkan i astronomi. Detta fungerar för om läsaren är kunnig i relativitetsteori och är intresserad av vissa tillämpningar eller om läsaren är kunnig i astronomi och vill veta mer om orsaken till vad de ser genom okularet. Men för de potentiella läsare som inte har någon bakgrund kan den här boken vara antingen för detaljerad eller för specialist. Keel ger ingen grund för något av dessa fält till den oinitierades sannolika förvirring. Därför är den här boken bäst som ett verktyg eller hjälpmedel för att blanda teori med observation.
Hundra års användning av relativitetsteori som först introducerades av Einstein har gett oss stora belöningar. Vi har en bättre förståelse för atomernas beståndsdelar och hur de påverkar ljuset från stjärnor. Vi vet också att gravitationen kan påverka massa 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 fantasifull teori för större belöningar i astronomisk visning.
