29-го мая 2019 года исполнится сто лет фотографии солнечного затмения, которая доказала основной постулат общей теории относительности, в соответствии с которым гравитация является не силой притяжения, возникающей между телами в космосе, как объяснял Исаак Ньютон, а свойством пространства-времени, возникая тогда, когда окружающее пространство-время искривляется под воздействием массивного тела.
За тем затмением наблюдали две группы астрономов. Артур Эддингтон и его помощник Эдвин Коттингемн находились на острове Принсипи к западу от Африки, а группа британских исследователей находилась в городе Собрал, что на севере Бразилии. При этом, обе экспедиции были организованы Королевским астрономом Фрэнком Уотсоном Дайсоном.
В то время мир всё ещё не оправился от Первой мировой войны, из-за чего финансирование научных исследований было весьма скудным и у астрономов было слишком мало оборудования. Помимо прочего, предсказывать погоду тогда практически совсем не умели. Обе эти проблемы оказывали существенное влияние на данную работу. Во-первых, если смещение будет обнаружено, как узнать, что конкретно его вызывает: ньютоновская физика или эйнштейновская? Ведь согласно Ньютону, величина отклонения луча света должна равняться 0,8 угловых секунды, а по Эйнштейну — примерно 1,8. Одна угловая секунда составляет 1/3600 градуса, и обнаружить такую небольшую разницу с приборами того времени являлось чрезвычайно сложной задачей. Во-вторых, на Принсипи весь день до затмения шёл дождь, а затем опустился туман, который несколько мешал наблюдениям и фотосъёмке. Но задача доказать или опровергнуть самую революционную научную идею XX века стоила всех усилий.
Эддингтону и Коттингемну удалось сделать 16 снимков, но только на двух было запечатлено достаточное количество звёзд, чтобы можно было определить смещение.
У группы астрономов в Бразилии, несмотря на лучшие погодные условия, все 19 снимков, полученных при помощи основного телескопа, оказались не в фокусе. К счастью, у учёных был запасной телескоп, чуть меньше первого, с помощью которого им удалось сделать ещё восемь снимков, оказавшихся удачными.
В августе 1919 года рабочие материалы обеих групп были тщательно изучены. В итоге фотопластинки из Принсипи показали величину отклонения лучей света около 1,6 угловых секунд, из Бразилии — 1,98. Другими словами, безоговорочно была подтверждена ОТО. Через три месяца учёные презентовали одну из фотографий астрономов (ту, что в начале публикации) в процессе выступления перед Лондонским королевским обществом, что дало начало «веку гравитации». Выступление повергло в шок всех присутствующих: теория гравитации Ньютона, выступавшая основой 200 лет, стала частным случаем Общей теории относительности.
Журналисты с огромным удовольствием подхватили эту новость, сопровождая её кричащими заголовками, передёргивающими правду об открытии, как, например, «Идеи Ньютона о гравитации выбросили на помойку». Никто ничего никуда не выбрасывал. ОТО лишь шире показала процессы, происходящие во Вселенной.
Последующие наблюдения за другими солнечными затмениями снова и снова подтверждали правоту ОТО, а первые же снимки, сделанные телескопом «Хаббл», выявили ещё большее искривление света под действием гравитации.
Подписывайтесь на S&F , канал в Telegram и чат для дискуссий на научные темы.