Ajatuskokeet korostavat ihmisten voimaa kokea se, mikä ei ole suoraan heidän silmiensä edessä. Tähtitieteilijät voivat silti käyttää tajuista, sironnutta valoa vivahteina kuvan maailmankaikkeudesta, kuten William Keelin kirja osoittaa Taivas Einsteinin jaloissa. Siinä hän osoittaa, että vaikka veistäminen ei olekaan valmis, alamme havaita taivaassa tähtiä oleellista rakennetta.
Valon temppuja löydettiin magneettisuuden ja sähkön kautta, kun Einstein muotoili ajatuksiaan suhteellisuudesta. Tämän avulla ymmärryksemme valosta astui kauas tuntematon. Lisäksi valon nopeudesta tuli tavanomainen mittapuu, jopa vähemmän kiistanalainen kuin aika. Noin samalla hetkellä historiassa, tähtitieteilijöiden uudet laitteet lisäsivät yksityiskohtaisemmin yötaivaan kartoitukseen. Tähtien vieressä oli erillisiä galakseja, superklustereita, satunnaisia pulsareita ja syviä mustia reikiä. Jokaisella on erillinen allekirjoitus maailmankaikkeudessa ja erityinen perusta fysiikan alueelle. Heidän yksilöllisyytensä käyttäminen yhdessä yleisten fysikaalisten prosessien ymmärtämisen kanssa johtaa meihin selvemmälle käsitykselle maailmankaikkeuden rajoista, vaikka asuisimme vain yhdessä pienessä nurkassa.
Keel haluaa kirjassaan kertoa laajalle yleisölle suhteellisuussuhteiden vaikutuksista tähtitieteen kannalta. Tätä varten hän esittelee monia suhteellisuustekijöiden hienouksia ja tavan, jolla tähtitiede joko hyödyntää tai mukauttaa ne. Hän aloittaa tutkimalla relatiivisuuden suhteen. Hän kuvailee prosesseja, kuten fotoionisointia, joka johti tähtitieteelliseen spektroskopiaan, joka jo itsessään johti atomien tunnistamiseen absorptio- tai emissioviivojen avulla. Sitten on eksoottisempi superluminaali liike, joka näyttää näyttävän jotain, joka liikkuu valoa nopeammin. Vielä tärkeämpää on, että tämä voi osoittaa pölypilvien muotoja. Penrose-Terrell-kiertovaikutuksen soveltaminen kvasaarisuihkuihin auttaa selittämään niiden ulkonäköä. Kuten Keel kirjoittaa, nämä ovat vain joitain tekijöitä, jotka tähtitieteilijöiden on pidettävä mielessä harkittaessa yökuvantamisen tuloksia.
Vaikka kirjan otsikko on annettu, Keel ei kuitenkaan pelkästään arvioi suhteellisuusteoriaa tähtitiedessä. Pikemminkin hän tunnustaa sen merkityksen viimeisissä tulkinnoissa. Esimerkiksi gravitaatiolinssi, jolla on myös vakaa perusta suhteellisuudelle, on arvokas työkalu mittaamaan hyvin kaukaisten galaksien etäisyydet sekä keskenään sijoittuvien galaksien massat. Valkoisilla kääpiöillä, uskomattomilla tiheillä esineillä, joita usein löytyy ympyröimästä muita tähtiä, on valtava paine kvanttivarauksista johtuen. Mutta heidän spektroskooppiset absorptiolinjat kertovat painovoimaisesta punaisesta muutoksesta Dopplerin punaisen muutoksen päällä. Keel huomauttaa nämä ja muut prosessit ja menetelmät, joita käytetään osoittamaan parempaa merkitystä yön kohteisiin. Vaikka hän käyttää usein suhteellisuussuhdetta linkinä, kirjan sisältö viittaa eniten haluun jakaa tähtitieteen opinnot.
Ja kuten useimmissa tähtitiedettä koskevissa teknisissä kirjoissa, kaikkialla on paljon viitteitä. Keel sisältää monien merkittävien tutkimusten ja monien observatorioiden nimet sekä heidän laitteidensa erityiset mukautukset. Vaikka ajoittain lukema on muotoiltu kuin tutkimuspaperia, se ei ole kuiva. Keel sisältää anekdootteja, jotka nostavat jatkuvasti tutkimuksen suotuisaa luonnetta sekä eturintamassa olemisen sudenkuoppia. Samoin selkeät, tiiviin selitykset esittelevät useimmat uudet termit, kuten hänen kuvauksensa elektronin liikkeestä synkrotronisäteilyn selittämiseksi. Tämä, yhdessä kuvaavien johdantojen kanssa lukuihin ja hyvän valikoiman kuvituksia, tekevät kirjasta hyvin yksityiskohtaisen, nautittavan lukemisen tavalliselle amatööri-tähtitieteilijälle ja fysiikasta kiinnostuneille yötaivaan kauniiden kuvien takana.
Tämän kirjan avulla Keelin tulisi saavuttaa tavoitteensa antaa laajalle yleisölle käsitys suhteellisuussuhteiden vaikutuksista tähtitiedessä. Tämä sopii, onko lukija perillä suhteellisuudesta ja kiinnostaako se joitain sovelluksia vai onko lukija tähtitiede ja haluaa tietää enemmän syystä siihen, mitä he näkevät okulaarin kautta. Niille potentiaalisille lukijoille, joilla ei ole kumpaakaan taustaa, tämä kirja voi kuitenkin olla joko liian yksityiskohtainen tai liian asiantuntija. Keel ei tarjoa perustaa kummallekaan näistä kentistä aloittamattoman todennäköiselle sekaannukselle. Siksi tämä kirja on paras väline tai apu, joka auttaa sekoittamaan teoriaa havainnointiin.
Sata vuotta suhteellisuussuhteen käyttämistä Einsteinin ensimmäisenä käyttöönottamana on antanut meille suuria palkintoja. Meillä on parempi käsitys atomien ainesosista ja siitä, kuinka ne vaikuttavat tähtivalaistukseen. Tiedämme myös, että painovoima voi vaikuttaa massaan yhtä paljon kuin valo. William Keel kirjassaan Taivas Einsteinin jaloissa antaa lukijalle muutoksen yhdistää visuaaliset kuvat taivaan mielikuvituksellisesta teoriasta suurempien palkkioiden saamiseksi tähtitieteellisestä katselusta.
Katsaus Mark Mortimer
