1919 年 5 月 29 日的日全食成為科學史上最著名的實驗之一。
阿爾伯特愛因斯坦的廣義相對論預言，引力不只是將物體拉在一起的力量。它也是空間和時間的彎曲。如果這是真的，那麼靠近太陽這樣的大質量物體的光線應該會稍微彎曲。
問題是可見性。太陽附近的星星通常被白天隱藏起來。日全食期間，月亮擋住了太陽明亮的表面，天空變暗，可以拍攝到靠近太陽的星星。
那段短暫的黑暗為天文學家提供了檢驗愛因斯坦想法的方法。
愛因斯坦的預言
如果太陽使星光彎曲，那麼在日食期間靠近太陽看到的恆星應該會稍微偏離其正常位置。
位移很小：以弧秒而不是度來測量。它太小了，肉眼無法注意到。天文學家需要全食期間星場的照片，然後比較太陽位於天空其他地方時相同恆星的照片。
牛頓引力也顯示可能存在光偏轉，但愛因斯坦的理論預測了不同的程度。 1919 年的探險就是為了區分這些可能性。
1919 年日食探險
全食的路徑穿過南美洲、大西洋和非洲。英國團隊在索布拉爾、巴西和非洲西海岸的普林西比島組織了觀測。
這些探險活動通常與阿瑟·愛丁頓有關，但這項工作還涉及弗蘭克·戴森、查爾斯·戴維森、安德魯·克羅梅林等人。目標既實用又困難：運輸精密設備，建立臨時天文台，在雲層和天氣條件下生存，在幾分鐘的全食期間拍攝恆星，並在之後測量微小的位置變化。
在普林西比，雲層使觀測變得困難。在索布拉爾，有些儀器的性能優於其他儀器。最終結果取決於仔細的板測量和比較。
日食顯示了什麼
綜合結果於1919 年 11 月 6 日在倫敦皇家學會和皇家天文學會聯合會議上公佈。
這些測量結果比牛頓的替代方案更有力地支持了愛因斯坦的預測。報紙很快就將這項技術成果變成了全球新聞：一種新的重力理論已經通過了戲劇性的日食測試。
這種公眾反應使愛因斯坦的名氣遠遠超出了物理學範疇。
今天，科學家會比「一次日食證明一切」更仔細地描述這一結果。這是一個重要的早期測試，而不是相對論的最終定論。後來的測量、電波天文學、太空船追蹤、重力透鏡觀測、脈衝星和重力波探測都證實了這一點。
但 1919 年的日食仍然具有標誌性意義，因為它將抽象理論變成了可見的東西：恆星因太陽引力而移動。
為什麼整體性很重要
這個實驗需要全食性，因為太陽明亮的光球層淹沒了附近的恆星。日偏食不會產生足夠的黑暗。日環食仍然會留下明亮的太陽光環。只有全食才能揭示靠近太陽的星域。
這就是為什麼日全食對研究日冕很有價值的原因。月球就像一個天然的掩星盤，隱藏了明亮的表面並顯露出通常在眩光中丟失的微弱細節。
一個人類極限的科學故事
1919年的探險也是一個人類的故事。這些觀察發生在第一次世界大戰後不久，當時英國和德國之間的科學合作在政治上陷入緊張。愛丁頓是一位貴格會教徒和和平主義者，他成為了重建國際科學故事的一部分。
測量很困難，數據也不完善，後來的歷史學家詳細檢驗了分析。這並不意味著實驗不重要。它使它成為真正的科學：一項困難的測試，使用最好的工具完成，然後用更好的方法重新審視。
1979年，原始板塊的重新測量基本上支持了最初的結論。現代天文學現在通常將引力彎曲視為引力透鏡。
來源和相關指南
- 格林威治皇家天文台的廣義相對論和1919年日食詳細介紹了探險活動和結果公佈。
- NASA 的日食歷史 總結了 1919 年日食如何向公眾驗證了愛因斯坦的理論。
- 相關 SolarWatch 指南：日冕、日食預測如何運作、日食接觸時間 和 日食安全。
在 SolarWatch 中查看
SolarWatch 無法為您彎曲星光，但它可以說明為什麼 1919 年的實驗依賴位置和時間。使用目錄和當地情況來了解整體如何創建一個簡短的、針對特定地點的觀察窗口。