Ровно 100 лет назад солнечное затмение подтвердило общую теорию относительности Эйнштейна.
Историческое небесное событие. Ровно 100 лет назад, 29 мая 1919 года, солнечное затмение коренным образом изменило наше физическое представление о мире. А все потому, что именно это затмение обеспечило решающее доказательство общей теории относительности - и сделало Альберта Эйнштейна мировой звездой. Затмение 1919 года впервые показало, что гравитация может отклонять даже свет.
Когда Альберт Эйнштейн опубликовал в 1915 году свою «Общую теорию относительности», это стало революцией в физике. И его новаторские идеи о пространстве-времени и эффектах гравитации сломали традиционное ньютоновское мировоззрение. До тех пор считалось, что гравитация действует исключительно на массы, а согласно идеям Эйнштейна, воздействию гравитации должны подвергаться даже свет и время.
Сдвинутые звезды
Сегодня мы знаем, что Эйнштейн был прав - до наших дней его теория подвергалась всевозможным испытаниям и полностью выдержала все тесты. Но его современники поначалу скептически отнеслись к радикальным идеям молодого физика. Им не хватало экспериментальных доказательств теории. Но уже 29 мая 1919 года представилась возможность впервые подвергнуть теорию Эйнштейна практическому испытанию. В тот день должно было произойти полное солнечное затмение над Африкой и некоторыми частями Южной Америки.
Важно при этом то, что обычно перекрывающий все звезды свет Солнца во время затмения тускнеет. Вследствие этого становится достаточно темно, чтобы получить возможность определить положение отдельных звезд на небосводе в непосредственной близости от Солнца. И если теория Эйнштейна верна, то гравитация Солнца должна немного отклонять свет этих звезд. Таким образом, положение этих звезд должно казаться слегка смещенным по отношению к их нормальному положению на ночном небе. Если бы Эйнштейн был неправ, этого сдвига не существовало бы.
Экспедиции в связи с солнечным затмением
Чтобы воспользоваться уникальной возможностью, в начале 1919 года было организовано несколько экспедиций специально для астрономического наблюдения солнечного затмения. Английский астроном Артур Эддингтон отправился на остров Принсипи у западного побережья Африки, а его коллега Фрэнк Дайсон откомандировал часть своих сотрудников в Собрал в Бразилии. Обе эти точки находились точно на пути полного затмения и поэтому должны были обеспечить проверку теории Эйнштейна.
На самом деле солнечное затмение в мае 1919 года обеспечило для такого теста идеальные условия. Дело в том, что полное затмение и, следовательно, полное затемнение Солнца продлилось в этом случае более пяти минут, а, например, полное солнечное затмение в августе 2017 года над США оказалось чуть ли не вдвое короче. И еще одна удача: во время затмения яркое звездное скопление Гиад располагалось близко к Солнцу - оно хорошо распознавалось даже при остаточном свете.
Решающие минуты
Наконец, 29 мая наступил решающий момент. Несмотря на облачное небо над Принсипи и проблемы с искривленной оптикой в Собрале, обеим командам астрономов удалось сфотографировать во время солнечного затмения положения некоторых звезд в близлежащей солнечной среде. Для сравнения исследователи взяли те же звезды уже ночью - без Солнца на переднем плане. После этого наступило время безопасно вернуть чувствительные фотопластинки в Европу, обработать и затем оценить их. Кстати, исследователи недавно обнаружили одну из десяти копий фотопластин Эддингтона в подвале одного их научных институтов в Копенгагене.
6 ноября 1919 года астрономы смогли представить результаты исследования в Лондоне перед Королевским обществом. «Все это несло на себе отпечаток какой-то древнегреческой драмы», - описывал это событие математик Альфред Норт Уайтхед. Ведь представленные в ходе спеиальной церемонии и под огромным портретом физика Иссака Ньютона данные означали не что иное, как свержение мировоззрения Ньютона.
Отклонение звездного света в 1,6 и 1,98 угловых секунд, измеренное в солнечном затмении, хорошо согласуется с предсказанным Эйнштейном в теории относительности значением в 1,75 секунды. Именно в этом и заключался революционный взгляд Эйнштейна на пространство-время и гравитацию, впервые подтвержденный экспериментально - и физик в одночасье стал мировой звездой первой величины.
