Die totale Sonnenfinsternis vom 29. Mai 1919 wurde zu einem der berühmtesten Experimente in der Geschichte der Wissenschaft.
Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie sagte voraus, dass die Schwerkraft nicht nur eine Kraft ist, die Objekte zusammenzieht. Es ist auch eine Krümmung von Raum und Zeit. Wenn das wahr wäre, müsste Licht, das in der Nähe eines massiven Objekts wie der Sonne vorbeikommt, leicht gebogen werden.
Das Problem war die Sichtbarkeit. Die Sterne in der Nähe der Sonne werden normalerweise vom Tageslicht verdeckt. Während einer totalen Sonnenfinsternis verdeckt der Mond das helle Gesicht der Sonne, der Himmel verdunkelt sich und Sterne in der Nähe der Sonne können fotografiert werden.
Diese kurze Dunkelheit bot den Astronomen die Möglichkeit, Einsteins Idee zu testen.
Was Einstein vorhergesagt hat
Wenn die Sonne das Sternenlicht beugt, sollte ein Stern, der während einer Sonnenfinsternis nahe der Sonne gesehen wird, leicht von seiner normalen Position verschoben erscheinen.
Die Verschiebung ist winzig: Sie wird in Bogensekunden gemessen, nicht in Grad. Es ist viel zu klein, um es mit bloßem Auge wahrzunehmen. Astronomen benötigten Fotos des Sternfeldes während der Totalität und anschließend Vergleichsfotos derselben Sterne, wenn die Sonne an einer anderen Stelle am Himmel stand.
Die Newtonsche Schwerkraft deutete ebenfalls auf eine mögliche Lichtablenkung hin, Einsteins Theorie sagte jedoch ein anderes Ausmaß voraus. Die Expedition von 1919 sollte zwischen diesen Möglichkeiten unterscheiden.
Die Sonnenfinsternis-Expeditionen von 1919
Der Weg der Totalität führte über Südamerika, den Atlantik und Afrika. Britische Teams organisierten Beobachtungen von Sobral, Brasilien und der Insel Principe vor der Westküste Afrikas.
Die Expeditionen werden normalerweise mit Arthur Eddington in Verbindung gebracht, aber an der Arbeit waren auch Frank Dyson, Charles Davidson, Andrew Crommelin und andere beteiligt. Das Ziel war praktisch und schwierig: empfindliche Ausrüstung transportieren, temporäre Observatorien errichten, Wolken und Wetter überleben, Sterne während einiger Minuten der Totalität fotografieren und anschließend winzige Positionsverschiebungen messen.
Bei Principe erschwerten Wolken die Beobachtungen. Bei Sobral schnitten einige Instrumente besser ab als andere. Das Endergebnis hing von einer sorgfältigen Plattenmessung und einem sorgfältigen Vergleich ab.
Was die Sonnenfinsternis zeigte
Die kombinierten Ergebnisse wurden am 6. November 1919 in London auf einem gemeinsamen Treffen der Royal Society und der Royal Astronomical Society bekannt gegeben.
Die Messungen stützten Einsteins Vorhersage stärker als die Newtonsche Alternative. Die Zeitungen verwandelten das technische Ergebnis schnell in eine globale Geschichte: Eine neue Gravitationstheorie hatte einen dramatischen Finsternistest bestanden.
Diese öffentliche Reaktion trug dazu bei, dass Einstein weit über die Physik hinaus bekannt wurde.
Heute würden Wissenschaftler das Ergebnis genauer beschreiben als „Eine Sonnenfinsternis hat alles bewiesen.“ Es war ein wichtiger früher Test, nicht das letzte Wort zur Relativitätstheorie. Spätere Messungen, Radioastronomie, Raumfahrzeugverfolgung, Gravitationslinsenbeobachtungen, Pulsare und Gravitationswellendetektionen untermauerten die Argumente.
Aber die Sonnenfinsternis von 1919 bleibt ikonisch, weil sie eine abstrakte Theorie in etwas Sichtbares verwandelte: Sterne, die durch die Schwerkraft der Sonne verschoben wurden.
Warum die Gesamtheit zählte
Das Experiment erforderte eine Totalität, da die helle Photosphäre der Sonne nahegelegene Sterne überstrahlt. Eine partielle Sonnenfinsternis würde nicht genug Dunkelheit erzeugen. Eine ringförmige Sonnenfinsternis würde immer noch einen hellen Ring aus Sonnenlicht hinterlassen. Nur die Gesamtheit könnte das Sternenfeld in der Nähe der Sonne offenbaren.
Aus demselben Grund sind totale Sonnenfinsternisse für die Erforschung der Korona wertvoll. Der Mond wirkt wie eine natürliche Verdeckungsscheibe, die die helle Oberfläche verbirgt und schwache Details zum Vorschein bringt, die normalerweise im Blendlicht verloren gehen.
Eine Wissenschaftsgeschichte mit menschlichen Grenzen
Die Expedition von 1919 war auch eine menschliche Geschichte. Die Beobachtungen fanden unmittelbar nach dem Ersten Weltkrieg statt, als die wissenschaftliche Zusammenarbeit zwischen Großbritannien und Deutschland politisch angespannt war. Eddington, ein Quäker und Pazifist, wurde Teil einer Geschichte über den Wiederaufbau der internationalen Wissenschaft.
Die Messungen waren schwierig, die Daten unvollständig, und spätere Historiker haben die Analyse im Detail untersucht. Das macht das Experiment nicht unwichtig. Es macht es zu echter Wissenschaft: ein schwieriger Test, der mit den besten verfügbaren Werkzeugen durchgeführt und später mit besseren Methoden überarbeitet wird.
Im Jahr 1979 stützte eine Neuvermessung der Originalplatten weitgehend die ursprüngliche Schlussfolgerung. Die moderne Astronomie beobachtet die Gravitationsverbiegung heute routinemäßig als Gravitationslinseneffekt.
Quellen und zugehörige Leitfäden
- „General Relativity and the 1919 Solar Eclipse“ (https://www.royalobservatorygreenwich.org/articles.php?article=1283) des Royal Observatory Greenwich gibt einen detaillierten Bericht über die Expeditionen und gibt die Ergebnisse bekannt.
- Die Geschichte der Sonnenfinsternisse der NASA fasst zusammen, wie die Sonnenfinsternis von 1919 Einsteins Theorie für die Öffentlichkeit bestätigte.
- Verwandte SolarWatch-Anleitungen: die Sonnenkorona, wie Finsternisvorhersagen funktionieren, Kontaktzeiten der Sonnenfinsternis und Sicherheit bei Sonnenfinsternissen.
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