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日全食

2019-11-04 天文

日全食  
地球绕着太阳转,月亮又绕着地球转。有时候,月亮正好转到地球与太阳之间,把太阳遮住了,这种现象就叫日食。如果太阳完全被遮住,就叫日全食;如果只遮住一部分,就叫日偏食。
 
在天文学家看来,日食,尤其是日全食,是极宝贵的时机。因为在这种时候,可以进行许多平时难以进行的观察测量工作。
 
恒星发来的光从太阳附近经过时,由于受到太阳的引力,所走的路线会发生偏折,不再沿着原来的直线前进。按照牛顿的引力理论,可以计算出星光偏折的角度有多大。可是,在 1915 年,伟大的物理学家爱因斯坦建立了一个新的引力理论,叫做广义相对论。按照广义相对论计算出来的星光偏折的角度,比按照牛顿引力理论算出来的要大一倍。
 
两个理论算的结果究竟哪个对呢?只有实际测量一下,看看星光到底偏折了多少,才能断定哪个结果是对的,哪个结果是错的。可是,这种测量在平时是很难进行的,因为太阳的光芒太耀眼,星星的光根本看不到。唯一的机会就是在发生日全食的时候。
 
于是,天文学家们就抓紧日全食的宝贵时机来进行观测工作。办法是这样的:在日全食的时候,拍摄下太阳附近恒星位置的照片。注意,这时拍摄下来的并不是恒星的真实位置,而是星光偏折以后我们看到的恒星位置。过半年以后,地球转到了太阳和我们拍摄过的恒星之间。这时再在夜晚对那些恒星拍照,这样得到的就是恒星的真实位置了。把前后两张照片拿到一起仔细对比,看看日全食对恒星的位置改变了多少,就能算出星光经过太阳近旁时偏折的角度了。
 
英国天文学家爱丁顿首先在 1919 年的一次日全食时进行了上面说的测量工作。结果证明,按照广义相对论算出的星光偏折角度是正确的,而按照牛顿引力理论算的数值不对。
 
这件事在当时轰动了全世界。这是因为,到那时为止,牛顿的理论已经建立了大约 200 年,取得了极大的成功。而爱因斯坦的广义相对论刚刚提出几年,竟然在和牛顿理论较量时取得了胜利。后来,广义相对论还成功地经受了其他的实践检验。现在,科学家们公认,它是一个比牛顿理论更正确更先进的科学理论。