8月日全食或驗證百年前愛丁頓著名觀測：檢驗相對論

7月28日消息，據國外媒體報道，對於一些觀星者而言，即將在8月21日上演的日全食可不僅僅只是一場簡單的美國追日之旅。它還可以是一次絕佳的機會，可以被用來親自重現20世紀最著名的實驗之一。當時，英國物理學家亞瑟·艾丁頓（Arthur Eddington）通過一次日全食成功證明了恆星光線在時空中的彎曲現象，從而證明愛因斯坦的相對論是正確的。

日全食

業餘天文愛好者唐·布倫斯（Don Bruns）正是打算去重現這一觀測實驗的人之一。他說：「我大約在兩年多以前就有了這樣的想法。我當時在想，這種想法別人肯定早就做過了。」但是出乎他預料的是，搜索結果顯示，自從1973年之後還真的就沒有人做過這種事。當年的6月30日，美國德克薩斯大學的一個觀測組前往非洲國家茅利塔尼亞進行了一次日食觀測並進行了相應實驗。

但是不幸的是當時那個觀測團隊在現場遇到技術問題，因此並未能以更高的精度重現艾丁頓當年的觀測結果。在那之前也有其他團隊進行了嘗試，比如1952年2月25日，美國國家地理學會曾經資助進行了一次這樣的觀測。

在1915年，愛因斯坦發表了他的廣義相對論學說，在該理論中首次提出，在宇宙大質量天體附近，光線將在引力場作用下發生彎曲。數年之後，檢驗這一理論的機會出現了——1919年5月29日將發生一次日全食。

為了抓住這次難得的機會，艾丁頓迅速組織一個前往非洲的觀測小隊，目的是測量當日全食發生而天空全暗時，太陽附近的恆星位置究竟是否發生了變化。艾丁頓另外還派遣一個小隊前往南美洲的巴西，並且約定兩個小組在同一時間進行觀測，結果顯示觀測到的太陽周圍的恆星位置的確與星表中的標準位置相比發生了輕微偏離，並且偏離值與愛因斯坦理論的計算值（1.75角秒）相吻合。這一觀測結果強有力地證明了愛因斯坦的理論是正確的。

但是後來有分析表明，當年艾丁頓測定的觀測數據並非如他當時所認定的那樣精確。這也是布倫斯這樣的人希望能夠重複艾丁頓那樣的測量工作的基本動機之一。

他說：「所有這些實驗，最好的精度下誤差率或許也有10%左右，這是很高的。我想我可以嘗試將誤差率控制到2%以下。更加現代化的設備，再加上更為精確的測量手段將有助於在重複艾丁頓實驗時嘗試提升其精度水平。」

布倫斯正在為即將到來的觀測計劃做著準備：他打算去海拔高一些的美國懷俄明州進行觀測，那裡晴天出現的概率要比其他地方高一些。另外，為了確保觀測時自己的望遠鏡精度水平達到要求，他還計劃在觀測點臨時澆築一塊水泥底座。他說：「我們有一些速干水泥。」另外，澆築水泥底座也有助於讓望遠鏡的三腳架保持水平方向站立。

布倫斯並非一個人。理查德·巴里（Richard Berry）是《天文學雜誌》的前主編，他這次計劃用自己家裡的私人天文台重複艾丁頓的實驗，他家位於美國俄勒岡州。

他說：「我正在和波特蘭社區大學的托比一起合作，另外還有4個物理系的學生會過來和我們一起做這件事。到時候托比將會去俄勒岡的海邊，一位學生會在俄勒岡州的東部，而我家正好處在這次日全食的本影區，我和另外一兩位學生會在我家拍攝照片，爭取重複艾丁頓的實驗。」

巴里此前曾經拍攝過太陽日冕的分光圖像，但是這次的實驗難度要大一些，因為要做對比的話，你首先需要拍攝太陽到時候所在位置上，在太陽不在時的恆星背景圖像，從而與日全食發生時拍攝的太陽附近恆星位置做比對。但這樣一來你就必須能夠非常精確地判斷太陽發生日全食時在天空中所處的位置。

重複這項實驗還有其他更多的延伸價值。美國加州森諾瑪州立大學的科學課程顧問羅納特·帕克（Rohnert Park）表示：「這對於吸引民眾對於科學的關注將具有很好的意義。」他們已經建立了一個專門的網站用於向民眾解釋普通天文愛好者參與這些觀測的方式方法，以及他們需要什麼樣的工具與設備來進行觀測。

布萊德利·施萊弗（Bradley Schaefer）是美國路易斯安納州立大學的天文學教授，他詳細闡明了要想充分利用現代技術設備重複愛丁頓的實驗所需要注意的事項。在施萊弗的網站上，他寫道，一個業餘愛好者完全有可能利用從商店裡能夠買到的設備進行精度超越一個世紀之前愛丁頓所做的那項實驗的觀測。施萊弗之所以將這些貼在網站上，是希望能夠有更多人參與進來，因為更多觀測數據將更有利於取得更加精確的結果。如果真是那樣，那麼業餘愛好者們的這些努力將有機會為專業天文學家的工作做出貢獻和幫助。

但即便你並不打算在其中摻雜過多的科學內容，僅僅欣賞日全食也將是美事一樁，甚至你根本也不需要什麼高價的設備，你需要的只不過是用自己的眼睛和內心去欣賞就可以了。

提示：必須注意的是：絕對不能用眼睛直接觀察太陽！即便已經有一部分日面被月球陰影遮擋也不能，那樣做可能會導致嚴重的眼睛損傷甚至失明！

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