天文在线|为何说100年以前的一场全日食证明了爱因斯坦对了而牛顿错了( 三 )
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不过 ， 爱因斯坦的理论给出了一个与前两个数字截然不同的预测 ， 特别是当光近距离经过一个大质量天体时 。 那额外的1角秒（或者说是2+额外的十万分之一角秒）是爱因斯坦理论中一个独特且十分具体的预测 ， 一年中 ， 它可以通过不同时间进行的两次观测来检验 。
尽管有人可以争辩说牛顿引力理论预测了无偏转或者根据力学法则和质能方程式（E=mc2）预测了一个数量极其微小的偏转 ， 但爱因斯坦的预测仍是最权威的且与这两个都不同 。 （NASA/宇宙时间/哥达德太空飞行中心 ， JIMLOCHNERANDBARBARAMATTSON)
离地球最近的质量最大的天体是太阳 ， 它通常在白天散发可见光 。 根据爱因斯坦的理论 ， 当光线从太阳的边缘附近经过时 ， 它是在弯曲的空间内传播 ， 这就导致了光路会出现弯曲 。 然而在一次全日食过程中 ， 月亮会从太阳前部经过 ， 并挡住太阳光进而导致天空变得像晚上那么暗 ， 最后使得恒星能在白天被看见 。
如果在此之前你曾高精度地测量过这些恒星的方位 ， 由于附近大质量天体存在 ， 你就能看出它们是否移动过 ， 移动了多少 。 如果你能以亚角秒水平侦测偏转方位,你就可以准确知道牛顿 ， 爱因斯坦或其他人的预测是不是正确的 。
早在1900年的一场日食期间 ， 就鉴定了一张早期的恒星感光片（圆圈形） 。 当时它十分引人注意 ， 因为在上面不仅可以辨别出日冕 ， 还可以辨别出恒星 。 只是恒星方位的精确度还不足以检验广义相对论的预测 。
这次日全食期间的太阳照片底片不仅展现了之前日冕层的细节 ， 还揭示了白天时恒星的存在和方位 。 但是 ， 之前的照片没有一张品质足够高 ， 达不到用来确定附近恒星的偏转方位所必需的精度 。 因为光线的偏转程度非常小 ， 探测它需要极高精度的测量尺度 。
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在1915年爱因斯坦提出广义相对论以后 ， 只有少量机会检验它：1916年 ， 一战干涉；1918年 ， 尝试观测却被云妨碍了；1919年 ， 实现第一次成功检验！亚瑟·爱丁顿策划了一次包括两支队伍的“征途” ， 一支在巴西 ， 一支在非洲 。 这次全日食是20世纪最长的全日食之一 ， 持续时间近7分钟 。 在日食过程中 ， 他们负责拍摄并测量这些恒星的位置 。
现存的来自于1919年爱丁顿征途清晰或不清晰的照片底片（有线条）向我们展示了可识别的恒星的位置 ， 他们可以用于测量因太阳存在而产生的光线偏转 。 这是第一次直接且具实验性的证实了爱因斯坦的广义相对论 。
这些观察结果引人注目且深刻：爱因斯坦的理论是正确的 ， 在由太阳引起的光线弯曲面前 ， 牛顿的理论分离崩解 。 尽管这些数据和分析有争议 ， 许多人指责（有一些人仍旧在指责）亚瑟·爱丁顿为了得到一个可以肯定爱因斯坦预测的结果“加工了数据” ， 然而 ， 随后的日食确切地表明了爱因斯坦的理论能在牛顿万有引力理论失效时起作用 。
另外 ， 对爱丁顿工作进行的细致再分析显示它其实足够好 ， 可以用来证明广义相对论的预测 。 全球的报刊专栏都在极力宣传这个巨大的成功 ， 即使已经过去了一个世纪 ， 一些世界上顶尖的科普作者仍在发行关于这次杰出成就的优秀书籍 。
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对于这个不可思议的科学突破 ， 纽约时报和伦敦新闻画报的头条呈现出来的不仅是报道深度和质量的差异 ， 还有这两个不同国家的采访人员所表现出来的兴奋程度 。 “光在靠近质量时会被弯曲 ， 弯曲的数量竟然和爱因斯坦预测的一样 。 ”（纽约时报 ， 1919年11月10日；伦敦新闻画报 ， 1919年11月22日） ， 2019年5月29日 ， 标志着那天的100周年纪念日到来 。 那天的那件事、那次征途证明 ， 在引力如何运作这个领域里 ， 爱因斯坦的广义相对论是人类的领导理论 。 牛顿的理论依然十分有用 ， 但只是在限制的有效性范围内近似于爱因斯坦的理论 。
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