De totale zonsverduistering van 29 mei 1919 werd een van de beroemdste experimenten in de geschiedenis van de wetenschap.
De algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein voorspelde dat zwaartekracht niet alleen een kracht is die objecten samentrekt. Het is ook een kromming van ruimte en tijd. Als dat waar zou zijn, zou licht dat dichtbij een massief object als de zon passeert, lichtjes moeten buigen.
Het probleem was de zichtbaarheid. De sterren nabij de zon zijn normaal gesproken verborgen bij daglicht. Tijdens een totale zonsverduistering blokkeert de maan het heldere gezicht van de zon, wordt de lucht donkerder en kunnen sterren dicht bij de zon worden gefotografeerd.
Die korte duisternis gaf astronomen een manier om Einsteins idee te testen.
Wat Einstein voorspelde
Als de zon het licht van de zon afbuigt, zou een ster die tijdens een zonsverduistering dicht bij de zon wordt gezien, enigszins verschoven ten opzichte van zijn normale positie moeten lijken.
De verplaatsing is klein: gemeten in boogseconden, niet in graden. Het is veel te klein om met het oog waar te nemen. Astronomers needed photographs of the star field during totality, then comparison photographs of the same stars when the Sun was elsewhere in the sky.
De Newtoniaanse zwaartekracht suggereerde ook een mogelijke lichtafbuiging, maar Einsteins theorie voorspelde een andere hoeveelheid. De expeditie van 1919 was bedoeld om onderscheid te maken tussen deze mogelijkheden.
De eclipsexpedities van 1919
Het pad van de totaliteit doorkruiste Zuid-Amerika, de Atlantische Oceaan en Afrika. Britse teams organiseerden observaties vanuit Sobral, Braziliƫ en het eiland Principe voor de westkust van Afrika.
The expeditions are usually associated with Arthur Eddington, but the work also involved Frank Dyson, Charles Davidson, Andrew Crommelin, and others. The goal was practical and difficult: transport delicate equipment, set up temporary observatories, survive clouds and weather, photograph stars during a few minutes of totality, and measure tiny position shifts afterward.
Bij Principe bemoeilijkten wolken de waarnemingen. Bij Sobral presteerden sommige instrumenten beter dan andere. Het uiteindelijke resultaat was afhankelijk van zorgvuldige plaatmeting en vergelijking.
Wat de zonsverduistering liet zien
The combined results were announced in London on November 6, 1919 at a joint meeting of the Royal Society and the Royal Astronomical Society.
De metingen ondersteunden de voorspelling van Einstein sterker dan het Newtoniaanse alternatief. Kranten veranderden het technische resultaat al snel in een mondiaal verhaal: een nieuwe zwaartekrachttheorie had een dramatische eclipstest doorstaan.
Die publieke reactie heeft ertoe bijgedragen dat Einstein beroemd werd tot ver buiten de natuurkunde.
Tegenwoordig zouden wetenschappers het resultaat zorgvuldiger beschrijven dan dat 'Ć©Ć©n zonsverduistering alles bewees'. Het was een belangrijke vroege test, niet het laatste woord over de relativiteitstheorie. Later measurements, radio astronomy, spacecraft tracking, gravitational lensing observations, pulsars, and gravitational wave detections all strengthened the case.
But the 1919 eclipse remains iconic because it turned an abstract theory into something visible: stars shifted by the gravity of the Sun.
Waarom de totaliteit er toe deed
Het experiment had totaliteit nodig omdat de heldere fotosfeer van de zon nabije sterren overweldigt. Een gedeeltelijke zonsverduistering zou niet genoeg duisternis creƫren. Een ringvormige zonsverduistering zou nog steeds een heldere ring van zonlicht achterlaten. Alleen de totaliteit zou het sterrenveld dicht bij de zon kunnen onthullen.
Dat is dezelfde reden waarom totale zonsverduisteringen waardevol zijn voor het bestuderen van de corona. De Maan gedraagt āāzich als een natuurlijke occulte schijf, die het heldere oppervlak verbergt en vage details onthult die gewoonlijk verloren gaan bij schittering.
Een wetenschappelijk verhaal met menselijke grenzen
De expeditie van 1919 was ook een menselijk verhaal. De waarnemingen vonden plaats vlak na de Eerste Wereldoorlog, toen de wetenschappelijke samenwerking tussen Groot-Brittanniƫ en Duitsland politiek onder druk stond. Eddington, een Quaker en pacifist, werd onderdeel van een verhaal over de wederopbouw van de internationale wetenschap.
De metingen waren moeilijk, de gegevens waren onvolmaakt, en latere historici hebben de analyse in detail onderzocht. Dat maakt het experiment niet onbelangrijk. Het maakt het tot echte wetenschap: een moeilijke test, uitgevoerd met de beste beschikbare hulpmiddelen, later opnieuw bekeken met betere methoden.
In 1979 ondersteunde een hermeting van originele platen in grote lijnen de oorspronkelijke conclusie. De moderne astronomie neemt nu routinematig zwaartekrachtbuiging waar als zwaartekrachtlenzen.
Bronnen en gerelateerde handleidingen
- Royal Observatory Greenwich's General Relativity and the 1919 Solar Eclipse gives a detailed account of the expeditions and result announcement.
- NASA's History of Eclipses vat samen hoe de eclips van 1919 de theorie van Einstein voor het publiek valideerde.
- Related SolarWatch guides: the solar corona, how eclipse predictions work, eclipse contact times, and solar eclipse safety.
Bekijk het in SolarWatch
SolarWatch kan het sterrenlicht niet voor u afbuigen, maar kan wel aantonen waarom het experiment uit 1919 afhankelijk was van locatie en timing. Gebruik de catalogus en lokale omstandigheden om te zien hoe de totaliteit een kort, plaatsspecifiek observatievenster creƫert.