即将到来的日食是再一次证明爱因斯坦的机会

在八月即将发生的日食、我国也有不少组团组队去观赏的、去的目的当然也是拍一些难得的瞬间分享精彩的日食过程。但似乎我目前还没听说任何国内团队要借助日食来验证相对论的…既然国内没有,那么我们来看看国外的天文爱好者即将准备的日食验证吧!

对于一些天文爱好者来说8月21日即将到来的日食绝不仅仅是在美国罕见的天象。这也是复制20世纪最着名的实验之一的机会,天文物理学家亚瑟·爱丁顿(Arthur Eddington)为了证明光线可以通过引力弯曲,这是阿尔伯特-爱因斯坦理论理论的中心原则。

1919年5月29日全食,图片:Public Domain

业余天文爱好者唐布伦斯是那些希望重做实验的人之一,大约两年前我就想到了,我想当然认为其他人已经做到了。但自1973年以来,没有人做过这件事,布伦斯说,当时是来自德克萨斯大学的一支队伍前往毛里塔尼亚观测6月30日的日食。

然而这个小组遇到了技术问题,并且无法准确地证实爱丁顿的结果。其他的尝试例如在1952年2月25日在喀土穆由国家地理协会制作的日食表现稍好一些。

在1915年,爱因斯坦发表了他的广义相对论,其中指出光将围绕大量物体弯曲,因为空间本身在这样的物体周围变得弯曲。在几年之后的1919年5月29日发生日食天空变得越来越暗,验证这个理论的机会来了。

NASA在2012年5月20日捕获了最大日食的照片,图片:Hinode/XRT

对于1919年的日食,爱丁顿带领一个远征队来测量天空附近太阳附近恒星的光线偏转。从巴西和非洲同时观察,爱丁顿和他的同事指出靠近太阳的恒星的位置与其记录位置不同,与预测的1.75弧秒(或0.00049度)相符。这个实验成功验证也是使的爱因斯坦闻名。

但后表明来爱丁顿的数据似乎有些许瑕疵。布伦斯说关于爱丁顿的数据争论问题是他为什么要再做一次实验的原因。

他说:所有这些实验可能有10%的错误,我想我可以降低到2%,现代仪器以及对恒星位置的更准确的测量,有助于改进复制爱丁顿实验所需的测量。

布伦斯一些机会,他将去怀俄明州的一个高地位置,在那里可能有清晰的天空。为了确保望远镜的目标是准确的,他计划通过在前一天铺设混凝土板来稳定望远镜的安装位置,用一些速溶水泥,平地板也有助于确保底座更好的保持水平。

2016年3月8日食NASA在NASA TV的视频截图。图片:NASA TV

而布伦斯并不孤独,前《天文杂志》主编理查德-贝瑞将利用他的私人天文台 (称为羊驼牧场天文台) 复制俄勒冈州里昂的爱丁顿实验。贝瑞的工作协调与托比-波特兰社区学院和四个学物理的学生,托比将在俄勒冈海岸和一个学生将在俄勒冈东部的俄勒冈,我在日食中心路径,另一个学生和我将对实验进行拍照。

Berry已经拍摄了太阳的电晕光谱图像,但是这个实验更加困难,因为当太阳不在那里时,它涉及拍摄太阳所在的星光场的图像,并且需要非常精确的测量在日食期间太阳在那里的恒星位置。

加州罗纳特公园索诺玛州立大学的科学课程顾问雷切尔·弗里德(Rachel Freed)说:还有一个重复实验的外联要素,鉴于8月份的日食在美国各地可见,提高公众认识有一个巨大的举措, 索诺马州的教育和公共宣传部门有一个网站,可以用来科普宣传业余天文爱好者如何参与这个活动,以及他们应该使用什么设备来观察日食。

巴吞鲁日路易斯安那州立大学天文学教授布莱德利·谢弗详细介绍了天文学家们将要做的一件现代版爱丁顿实验的设备。在Schaefer上他表示,现代可以使用现成的设备,比爱丁顿在近一个世纪前做得更好。他的目标是让许多人参与,因为更多的测量意味着更好的精度和准确性。在这个意义上业余天文爱好者可以在即将到来的日食中为科学做出真正的贡献。

但即使你不计划在天体活动期间进行任何科学活动,日食仍然值得一看,特别是如果你从未见过的话。不过记住:不要直视太阳,即使被月亮部分遮挡,也可能导致严重的眼睛损伤或失明, 也不要在没有适当的眼睛保护的情况下观察部分日食。

原作者:Calla Cofield

编译:中子星

审校:博科园