101年前今日愛丁頓觀測日全食檢驗廣義相對論所提出的重力透鏡效應


1919年5月29日,英國天體物理學家亞瑟·愛丁頓(Arthur Eddington)在普林西比島(Principe)拍攝的日全食。此次日全食觀測的重要成果即為檢驗了廣義相對論所提出的重力透鏡效應。

該理論提出重力能彎曲光線,觀察時即表現為某天體附近的星星視位置發生變化。而一般的天體造成的彎曲太小,地球上難以觀察到,只有太陽的重力能引起足夠大的彎曲(太陽系內的次大天體木星引起的最大彎曲也僅有0.017角分)。而平時太陽的強光將其附近的星光完全湮沒,因此日全食成了觀察這一效應的最佳機會。此次日全食發生時,太陽周圍恰巧是明亮的畢宿星團,亮星是數年內最多的,條件較好。1917年11月10日,日食常設聯合委員會決定在有條件的情況下派兩支觀測隊分別前往巴西索布拉爾(Sobral )和當時葡屬聖多美(Portuguese São Tomé)和普林西比的普林西比島。

觀測結果發現,太陽附近的星光確實發現了偏移,只是這一結果還需要此後的日全食觀測進一步證實,儘管此後數年內的日全食發生時太陽周圍都不會有像此次日全食一樣多的亮星。此外,觀測結果還證實了相對論的另一個結論,即水星的近日點每世紀進動43角分。

1919年11月6日,皇家學會在倫敦召開特別會議。參加普林西比島觀測的英國天體物理學家亞瑟·愛丁頓公佈了研究結果,皇家天文學家弗蘭克·沃森·戴森(Frank Watson Dyson)宣佈這一結果不符合經典力學的重力理論,而與相對論相符。次日早晨,阿爾伯特·愛因斯坦和他提出的相對論登上各大報紙頭條,開始受世人所知。

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