解決方案
愛因斯坦於1915年提出的廣義相對論預測,太陽的重力會使靠近它通過的星光路徑產生可測量的彎曲——這是一項可檢驗、可證偽的主張,能將他的理論與牛頓重力區分開來,後者預測的偏折量恰好只有一半。但要檢驗這一點,就必須拍攝從地球上看來在天空中極其靠近太陽的恆星——而那正是太陽自身壓倒性的亮度使任何鄰近恆星在平常日子裡都無法被看見或拍攝的位置。
要建造足夠強大的設備來濾除太陽的眩光,同時仍能解析緊鄰其旁的微弱背景恆星,遠遠超出當時任何望遠鏡的能力,而沒有任何人造屏障能在這樣的尺度上複製阻擋如此明亮光源的效果。這項實驗所需要的,是某種能在物理上精確而短暫地遮住太陽圓面本身、同時又不遮住周圍恆星的東西。
它達成了什麼
將檢驗安排在日全食期間進行,利用月球作為免費的屏障,遮住太陽圓面,並在全食的幾分鐘內讓恆星顯現。
為何奏效
月球在全食期間完全遮住太陽圓面,使周圍的恆星顯現。
日食可在數年前預測,因此得以規劃遠征。
將日食照片與夜間參考照片相比較,可孤立出彎曲效應。
預測的偏折量足夠大,能清楚區分愛因斯坦的理論與牛頓的理論。
可應用之處
當一項檢驗似乎需要新設備才能克服根本障礙時,先檢查是否有罕見但可預測的自然事件已經免費移除了該障礙。
後續
測得的偏折量與愛因斯坦預測的1.75角秒相符,而非牛頓重力預測的0.875角秒;結果於1919年11月6日在皇家學會與皇家天文學會的聯合會議上宣布,立即證實了廣義相對論,並使愛因斯坦幾乎在一夜之間成為全球名人。
追溯依據
參考來源
- Eddington experiment Wikipedia · en.wikipedia.org
- General Relativity and the 1919 Solar Eclipse Royal Observatory Greenwich · royalobservatorygreenwich.org
- Observing general relativity The Royal Society · royalsociety.org