想象一下,一束光从遥远的恒星射出,穿过太阳到达地球。当光线经过太阳时,太阳的引力会使光束的路径发生弯曲,使得恒星的表面位置发生微小的改变。
位于费耶特维尔的阿肯色大学的天体物理学家和科学历史学家丹尼尔·肯尼菲克说:“爱因斯坦做了一个非常深刻的论述——光应该受到引力的影响。”这意味着一束光会被一小部分偏转,“我们应该能够测量这种偏转。”
进行这样的测量是很棘手的。大多数时候,太阳是如此的明亮以至于在天空中不可能观察到它附近的星星。但在日食期间的几分钟内,月亮会遮住太阳的光线,背景恒星可以被拍摄下来,它们的位置也可以被确定。
当然,日全食是罕见的,每年只发生一次,只能在地球表面的某些狭窄地带才能看到。让事情变得更复杂的是,爱因斯坦的理论只预测了星光的微小移动——相当于从一英里外看一枚镍的宽度。那个时代的望远镜和照相底片几乎不能探测到如此微小的移动。
“有望继续观察”
肯尼菲克在他的新书《疑影不再》中讲述了对爱因斯坦理论的决定性检验。当时,科学家们为了日食已经至少准备了一年的时间,没有人知道战争会拖多久。1918年11月——日食发生的前6个月——肯尼迪菲克说,艾迪顿和克罗默林“几乎要取消观测日食”。“如果战争不是在一周后结束,他们可能已经放弃了。”
最后,天气好坏参半。索布拉尔天空晴朗。但是普林西比的天空被云层覆盖了,不过云层消散的间隙刚好够爱丁顿的团队在日食结束前获得几张照片。
爱丁顿给他在伦敦的同事发了一封三个字的电报:“有望继续观察。”
图片:1919年,巴西索夫拉尔,用来观察日全食的望远镜。
在日食期间,两个带有可移动镜面的定日镜被用来将日食的图像导向一对水平望远镜。通过这些仪器拍摄的照片的测量来检查太阳附近恒星位置的任何细小偏差。
日食结束后,天文学家们回到了家,他们花了几个月的时间来测量照相底片上可见恒星的精确位置。最后,他们得出结论,星光确实发生了偏移,而且偏移的幅度与爱因斯坦的理论一致。
1919年11月6日,英国皇家天文学家弗兰克·戴森在伦敦举行的皇家天文学会和皇家学会联合会议上公布了这一结果。戴森说:“毫无疑问,日食的测量结果证实了爱因斯坦的预测。”