愛(ài)丁頓：追逐日全食，檢驗(yàn)相對(duì)論

華辛　王新民

1.你看過(guò)《愛(ài)因斯坦與愛(ài)丁頓》這部電影嗎？愛(ài)因斯坦廣為人知，愛(ài)丁頓是誰(shuí)呢？他是英國(guó)天文學(xué)家、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，首次用實(shí)驗(yàn)證明了廣義相對(duì)論，助愛(ài)因斯坦一夜成名。

2.1882年12月，愛(ài)丁頓出生在英格蘭。父親是一位中學(xué)校長(zhǎng)，在愛(ài)丁頓不到兩歲時(shí)因病去世。童年，愛(ài)丁頓不同于普通孩子，迷戀數(shù)字，尤其是大數(shù)，還學(xué)會(huì)使用24x24的乘法表。

3.起先，愛(ài)丁頓在家里跟著母親學(xué)習(xí)。上學(xué)后，他因成績(jī)好獲得獎(jiǎng)學(xué)金，得以進(jìn)大學(xué)主修物理。1902年，他又獲得獎(jiǎng)學(xué)金，到劍橋大學(xué)三一學(xué)院就讀。3年后取得碩士學(xué)位。

4.愛(ài)丁頓到天文臺(tái)工作。他研究恒星結(jié)構(gòu)、演化，創(chuàng)立了現(xiàn)代理論天體物理學(xué)，還創(chuàng)作了大量科學(xué)專著及通俗讀物，于1914年被提升為天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)。不久，他被選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。

5.1915年，愛(ài)因斯坦提出廣義相對(duì)論。愛(ài)丁頓讀了論文，被那“不可思議的魔法”吸引。此后幾年，他積極研究、撰寫(xiě)文章、宣講，向英語(yǔ)世界介紹愛(ài)因斯坦和廣義相對(duì)論。

6.理論必須接受實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)！根據(jù)廣義相對(duì)論，太陽(yáng)引力會(huì)使光線彎曲，導(dǎo)致太陽(yáng)附近的星星視位置變化?？墒?，太陽(yáng)太搶眼，一在天空出現(xiàn)就使“六宮粉黛無(wú)顏色”。愛(ài)丁頓怎么驗(yàn)證呢？

7.1918年，愛(ài)丁頓與同行戴森開(kāi)始醞釀組織日食考察隊(duì)：日全食發(fā)生時(shí)，太陽(yáng)周邊的星星能被看到。1919年5月29日將有超長(zhǎng)日全食，他們經(jīng)過(guò)仔細(xì)計(jì)算、分析，在非洲和南美洲各選了一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。

8.第一次世界大戰(zhàn)剛結(jié)束，世界局勢(shì)還動(dòng)蕩不安，但為了把握機(jī)會(huì)追逐日全食，愛(ài)丁頓在1919年初帶隊(duì)趕往非洲普林西比。同時(shí)，另一支隊(duì)伍趕往巴西索布拉爾。兩隊(duì)會(huì)分別觀測(cè)。

9.環(huán)境悶熱，蚊蟲(chóng)猖獗，都沒(méi)有讓愛(ài)丁頓退縮。但是，5月29日清早，大雨傾盆，愛(ài)丁頓沮喪極了，準(zhǔn)備收拾行李。好在日全食發(fā)生的時(shí)候，雨已經(jīng)停了，天空足夠亮，他們能進(jìn)行觀測(cè)并拍照。

10.綜合兩隊(duì)的數(shù)據(jù)，愛(ài)丁頓進(jìn)行了計(jì)算。11月6日，他的結(jié)論被宣布：兩隊(duì)觀測(cè)的星星的視位置確實(shí)偏離了，偏離值與根據(jù)愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論計(jì)算出的理論值吻合。消息很快傳開(kāi)，引起世界轟動(dòng)。2年后，愛(ài)因斯坦被授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

11.一些人質(zhì)疑愛(ài)丁頓的結(jié)論，于是很多天文學(xué)家進(jìn)行復(fù)檢。他們?cè)?922年、1953年、1973年日食發(fā)生時(shí)做了重復(fù)測(cè)量，都得到相似結(jié)果。

12.愛(ài)丁頓沒(méi)有止步，從1920 年開(kāi)始一直努力將量子理論、相對(duì)論和重力理論統(tǒng)一成一個(gè)“基本理論”。1944年11月，他在英國(guó)劍橋逝世，“天體物理學(xué)因此失去了最杰出的代表”。