反复验证,几度辉煌

反复验证,几度辉煌

1919年5月29日,在非洲几内亚湾的普林西比岛一带发生了日全食。一支由英国天文学家爱丁顿率领的观测队早早来到此地。他们要通过日全食的观测,来验证广义相对论的一个预言是否正确。

我们知道,光在空间中是直线传播的。在广义相对论中,密集物质(如太阳)周围的空间是弯曲的,因此,光经过这里时要走一点“弯路”。这将造成它的传播方向偏转一个很小的角度θ。可是,要实际观测这种偏转效应是很困难的事。因为我们要观测遥远星球发出的光经过太阳表面时的偏转情况,就得面对太阳观测,即在白天时观测。白天的阳光是那样强烈,它把其他星球所发的光都掩没掉了,我们根本就看不到。只有设法在白天时把太阳光遮掉,单单观测其他星球发出的光经过太阳表面时的偏转情况才行。而这样的机会只有在发生日全食时才有。日全食时,月球把太阳完全遮掉,为我们在大白天提供一个漆黑的天空。在此时,通过微弱的星光去测量某个星球在天空中的位置,再与晚上测得的位置进行比较,就能看出星光经过太阳附近时有没有发生偏转。如果两个位置不在同一点上,就说明确实发生了偏转。爱丁顿观测队的测量结果证实了广义相对论的预言,这件事轰动了全世界。

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验证广义相对论的还有几个著名的实验,如“水星轨道近日点的进动”实验和“天狼星伴星的引力红移”实验。这些实验都证明了广义相对论的正确性。现在,广义相对论作为现代引力场理论,已是我们观测宇宙、研究星体运动的基础了。