一張照片，證明愛因斯坦是對的！

他叫亞瑟·埃丁頓 這是他拍的日全式照片 這張看似普普通通的照片 卻改變了人類天文物理學的歷史軌跡 也改變了愛因斯坦的一生 說起這件事還要回到100多年前 1919年5月29日會發生日蝕奇觀 埃丁頓想要在日蝕發生的這天 觀測太陽周圍的星星 這件事一開始就沒被太多人關注 大白天看星星 說出去多半會被人誤會 但他其實是在做一件大事 看過我們之前視頻的小夥伴 一定知道他在幹什麼 對 他想要驗證愛因斯坦的相對論 是否正確 我們之前在視頻中 不止一次提到過 大質量天體會壓萬時空 改變周圍的空間 如果大質量天體能改變時空 必然也會改變光的傳播路徑 那麼這理論 其實有個非常好的辦法去驗證 那就是白天看星星 但想要在大白天 看清太陽周圍的星星 幾乎不可能 但凡事都有例外 有一種情況可以做到 那就是日全時發生的時候 但你還需要做很多工作 你必須在正確的時間 處在正確的位置 擁有正確的天氣條件 才能在地球上 形成的這一條狹窄的觀測路徑上 看到月亮和太陽完美的重疊 形成一個完美的日全時天文器官 當日全時發生時 月亮正好擋在太陽前面 此時的天空會變暗 太陽周圍的星星就能被看到 當一切條件就緒 愛丁頓幹了一件 讓愛因斯坦感動到 痛哭流淚的驚天大事 按下了快門 拍下了這張照片 從此之後 愛因斯坦變成了大網紅 但和如今的網紅不一樣的是 愛因斯坦的出名實至名歸 那麼這張普普通通的照片 如何讓愛因斯坦出名 那是因為 太陽周圍的星星 真的出現在了 不該出現在的位置 說到這裡 我們還是來回顧下 尹立德歷史 當年 牛頓在樹下看書 不料一顆蘋果 跳下來砸中了他 他恍然大悟 蘋果為什麼只往下掉 不往前後左右掉 難道地球有吸力 把所有的東西都吸附在地表 抱著這些疑問 牛頓終於在1687年 發表了《自然哲學的數學原理》 闡述了萬有引力定律 為現代物理學奠定了基礎 他把引力定義為一種吸引力 恆星和行星之間的關係 就是大天體 拉著小天體 一直吸著你不放 並讓小天體一直保持在 固定的軌道上 兩百多年的歷史中 人們認為 這就是宇宙法則 直到愛因斯坦的出現 纔打破了這個局面 他在1915年的《廣義象徵論》中指出 天體之間的相互吸引力 更像是 它們處在一張布上 大質量天體 會把周圍的時空壓彎 小天體 在接近時 會掉入這個時空 並在離心力的作用下 一直保持著相對穩定的軌道 愛因斯坦還闡述 如果大質量天體 壓彎時空時 周圍的光線在經過時 一定會被改變路徑 偏轉一些角度 如果愛因斯坦說的對 那麼這張日全時 照片上星星的位置 就會出現偏差 沒聽懂 沒有關係 我們形象一點 假如光線是一條直線 那麼它在經過太陽周圍時 就會被改變路徑 當我們夜晚 觀察天空的星星時 它們所處的位置在這裡 那麼等到白天太陽出現的時候 我們就會看到 這些太陽周圍的星星 會向外偏移一些 原理都懂了 那麼愛因斯坦 為什麼不自己去驗證一下 1914年到1918年 第一次世界大戰期間 愛因斯坦正處於戰亂中的德國 哪還有時間想著證明自己 能保命就已經很不錯了 但是 處在英國的愛丁頓 卻很幸運地 拿到了愛因斯坦的廣義相對論 不過英國和德國 處於戰爭對立面 所以愛因斯坦的廣義相對論 一直被英國科學家唾棄 幸好愛丁頓是個物理學家 也是個天文學家 他對愛因斯坦的廣義相對論 十分感興趣 並且認為這是可行 不過 自己也處在戰爭國家 想驗證這個事 比較麻煩 終於 1918年 第一次世界大戰宣告結束 愛丁頓立馬開始實踐 他找了另外一名天文學家 弗蘭克·戴森 格林威治時間 就是他搞的 關鍵是 弗蘭克·戴森 是觀察日蝕的高手 他可是上個世紀 研究日蝕的權威 有了職業選手的加入 這事多半就成了 戰爭一結束 戴森就立馬考察了 日全時的觀測地點 爭取在次年5月29日 出現日全時之前 確定好觀測地點 其實愛丁頓喊了戴森 還有一個原因 那就是他們將會分為兩組觀測 他們會分別去到兩個觀測地點 然後在不同角度 觀測日全時 之所以要分兩地觀測 也是為了能量結果 目擊說服力 這和美國的尹尼泊探測器 要建兩座是同樣的道理 為了科學的嚴謹性 不得不佩服 這次他們的工作難度不算大 只需要將夜間和白天的 同一個區域內的星星位置 做對比 如果星星位置發生了偏轉 那麼這件事就成了 1919年5月 將會出現日蝕 愛丁頓和戴森 早就瞅著這次機會 兵分兩路 愛丁頓去了西非的普林西比島 戴森去了巴西的索布拉爾 這兩個地點 都處在日全時觀測路徑上 氣候條件也非常適宜 職業選手加上專業設備 兩年的規劃 終於兩個小組拍出了這張照片 它來自於巴西的那個小組 這張照片 展現了完美的日全時奇觀 右上角還有太陽耀斑的噴射現象 最重要的是 照片中海德斯星團內的恆星 照片拍完了 愛丁頓回到英國 開始對比太陽周圍的 恆星位置的變化 最終得出結論 這些太陽後面的恆星 位置發生了偏移 更接近愛因斯坦的計算結果 根據牛頓的計算 星光也會在太陽附近發生彎曲 但是愛因斯坦的計算結果 更接近愛丁頓的答案 1919年11月7日 愛丁頓在倫敦時報上 發佈了自己的觀測結果 並把證據貼了出來 廣義相對論一夜之間家喻戶曉 從此改變了人們對於宇宙的看法 愛因斯坦也因此成名 變成了世界上 最為頂尖的理論物理學家 幾十年來 人們不止一次通過觀測日蝕 來驗證愛因斯坦理論的準確性 但隨著更為精密 先進的設備反饋驗證 最終結果 也越來越趨向愛因斯坦的答案 廣義相對論的成功破局 讓人類顛覆了對宇宙的認知 但牛頓的萬有引力定律 在許多方面依然受益 只是大到天體間的宇宙學 愛因斯坦的廣義相對論 才被廣泛運用 愛丁頓對廣義相對論的首次驗證 打開了人們研究廣義相對論的開端 之後的物理學家 天文學家 對於廣義相對論中 提出的更多更神祕的概念 也開始一次次進行實驗所驗證 剛好 我們在上期視頻中 做了愛因斯坦 已經被證實的十大預言 有興趣的小夥伴可以去看一下 不過 在這其中 做讓天文學家著迷的預言 就是致迷天體的發現 1919年 愛丁頓拍下了這張照片 2019年 科學家公佈了黑洞照片 一個世紀的時間 更替了多少人類的科技與知識 但愛因斯坦的理論 卻依然還堅守在他們的崗位上 我是一號 帶你探索宇宙