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标题: “日食”是如何证明爱因斯坦的相对论的？ [打印本页]

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作者: 谦晓    时间: 2023-2-3 21:07
标题: “日食”是如何证明爱因斯坦的相对论的？

被誉为“20世纪最佳物理学家”的阿尔伯特.爱因斯坦的成就之一是“广义相对论”。1919年5月29日发生的“日食”证明了这种广义相对论，并让这种理论广为人所接受。Vox的一部网络视频解释了“日食”是如何证明爱因斯坦的相对论的。
日食是太阳被月亮遮挡的现象。

导致日食的条件是月亮穿过太阳和地球之间。

从地球的角度来看，当月亮颠末太阳火线并发生日食时，天空变得像晚上一样黑暗，周围的星星变得更加显着。

只管日食的照片仍然许多，但1919年5月29日在巴西索布拉尔拍摄的日食照片具有其他照片所没有的特别意义。

这意味着重新界说重力...

这意味着让爱因斯坦名垂千古。

艾萨克·牛顿奠定了对宇宙的物理明白的基础。

牛顿在1687年出版的《自然哲学数学原理》（Mathematical Principal of Natural Philosophy，Principia）中把引力界说为“吸引恒星等巨大物体的力量”它正在发挥作用，这种力使地球保持活动。”

自牛顿发表声明以来，200多年来，重力一直被界说为“引力”。

然而，爱因斯坦对引力的见解与牛顿完全差异。

爱因斯坦在1915年发表的一篇关于广义相对论的论文将引力界说为“物体对空间自己外形的影响”，而不是“空间中物体之间发生的力”。

在广义相对论中，像太阳这样质量巨大的物体被认为会扭曲周围的空间。

因此，可以解释，纵然一个小物体试图在扭曲的空间中线性移动，由较大物体的质量引起的扭曲也会导致它以曲线而不是直线移动。

假如这个理论是精确的，那么颠末巨大物体附近的光也应该在其行进方向上弯曲。

换言之，当观测出现在太阳附近的恒星时，恒星发出的光应该被太阳的质量弯曲，因此现实位置会从看到的位置偏移。

这个想法在当时是划期间的，但爱因斯坦要证明这个理论的精确性还有一个大题目。

爱因斯坦在第一次世界大战期间提出了广义相对论。

只管爱因斯坦当时住在德国，但在英国的物理学家阿瑟·爱丁顿（Arthur Eddington）也在研究爱因斯坦的理论。

爱丁顿和英国天文学家弗兰克·戴森筹划进行一项实验，以证实爱因斯坦广义相对论的精确性。

这个实验利用日全食来比力恒星的位置。

首先，拍一张正常的星空照片...

纵然在日全食期间，也会拍摄相同的星空。

在日全食期间，太阳遮挡了恒星，因此您可以拍摄太阳附近的恒星。假如与普通的星空照片相比，可以拍摄到的太阳附近可以被日全食拍摄的恒星的位置被移位，则意味着恒星的显着位置由于太阳的引力而发生了厘革。然后，爱丁顿和戴森认为“相对论是精确的”可以被证明。

最得当这个实验的是1919年5月发生在南半球的日食。

原因是太阳颠末海德斯星团附近。在这种情况下，可以在太阳附近观测到许多亮度差异的恒星，以便进行位置比力。

1919年，观察小组从英国分为两个小组，然后离开。由爱丁顿率领的队伍前去非洲西海岸的普林西比岛，另一队前去巴西索布拉尔。之以是选择这两个所在，是因为有大概拍摄到日食的美丽照片，而且人们认为气候条件精良。

用于摄影的望远镜可以拍摄具体的天文照片，在拆卸状态下携带，并在户外精心组装。

这是一张用这种方式拍摄的日食照片。这是1919年5月在索布拉尔拍摄的少数成功的日食照片之一。

这张照片拍摄的是“日全食”，其中月球的阴影完全覆盖了太阳。

日冕和赤色火焰是日全食的特征，它们被清晰地投射出来。

照片中还包括了太阳附近的恒星，这也是实验的目标。

当返回英国的爱丁顿用显微镜比力照片时，他发现恒星的显着位置在日食期间发生了厘革。

爱丁顿还盘算出一颗恒星的光在太阳附近弯曲，但和爱因斯坦的猜测有较小的毛病误差。

爱丁顿等人的实验成功初次报道于1919年11月7日出版的《伦敦时报》。

从那时起，这一消息在世界各地的各种报纸上被广泛报道......

爱因斯坦，从前只在物理学界着名，现在已经成为一个举世闻名的人物。

在爱丁顿等人的实验之后，日食在1936年的苏联，1952年的苏丹和1973年的毛里塔尼亚不停拍摄。

爱因斯坦的预言已被证明是相称准确的。

广义相对论导致了对宇宙观点的进步。

如今，雷同的研究正在利用黑洞进行。

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