第4章　愛(ài)因斯坦的望遠(yuǎn)鏡

1914年8月,一個(gè)由德國(guó)天文學(xué)家歐文·弗羅伊德里希(Erwin Freundlich)率領(lǐng)的勇敢(且命運(yùn)多舛)的觀察小組,啟程前往俄國(guó)克里米亞半島,預(yù)備在那里的一個(gè)有利觀測(cè)地點(diǎn)進(jìn)行一次日食觀測(cè)。他們希望能首次發(fā)現(xiàn)引力透鏡效應(yīng),并由此證實(shí)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論對(duì)太陽(yáng)質(zhì)量會(huì)扭曲時(shí)空的預(yù)言。根據(jù)愛(ài)因斯坦理論,由太陽(yáng)產(chǎn)生的時(shí)空凹陷會(huì)像透鏡一樣,干擾我們對(duì)遠(yuǎn)方恒星的觀察。尤其是那些在我們看起來(lái)幾乎和太陽(yáng)重疊的恒星,它們的影像將偏離原先的位置。當(dāng)然,遙遠(yuǎn)的恒星本身是不會(huì)移動(dòng)的,但它們發(fā)出的光線,將在太陽(yáng)引起的空間凹陷中沿著彎曲的軌跡運(yùn)行,從而改變了恒星影像的位置。如圖4—1所示。由于耀眼的陽(yáng)光會(huì)掩蓋它附近所有昏暗的恒星光線,這種偏移通常是無(wú)法看到的。(盡管作為一個(gè)樂(lè)觀的理論物理學(xué)家,愛(ài)因斯坦曾經(jīng)寫(xiě)信給擁有當(dāng)時(shí)最大望遠(yuǎn)鏡的加利福尼亞州威爾遜山天文臺(tái)(Mount Wilson Observatory)的主任,詢問(wèn)他們是否可以找到一些技巧來(lái)克服這一困難1,但得到的卻是一個(gè)非常明確的否定答案。)因此,觀察這些恒星的唯一機(jī)會(huì)就是在日食發(fā)生時(shí),當(dāng)太陽(yáng)的光芒暫時(shí)被月亮所遮擋,這些恒星才能進(jìn)入我們的視野。

不幸的是,在弗羅伊德里希和他的團(tuán)隊(duì)抵達(dá)俄國(guó)時(shí),剛好是第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)的時(shí)候。他們被俄國(guó)士兵俘虜,根本不可能完成他們的使命。后來(lái)想來(lái),這對(duì)愛(ài)因斯坦和他新發(fā)展的理論而言未必不是一件好事。事實(shí)上,在1914年,廣義相對(duì)論仍是一個(gè)發(fā)展中的理論,而且愛(ài)因斯坦當(dāng)時(shí)的計(jì)算結(jié)果也差了一個(gè)系數(shù)2——他還沒(méi)有認(rèn)識(shí)到空間本身也是彎曲的。根據(jù)他的預(yù)測(cè),由于太陽(yáng)質(zhì)量的影響,光線只能發(fā)生角度很小的偏轉(zhuǎn)。因此,如果弗羅伊德里希的探險(xiǎn)隊(duì)成功的話,他們的觀測(cè)結(jié)果將偏離理論的預(yù)測(cè)值,從而很有可能強(qiáng)烈打擊人們對(duì)這一革命性新理念的支持。革命從來(lái)不是一帆風(fēng)順的,但這一次至少?zèng)]造成什么傷害——探險(xiǎn)者和新理論都幸存了下來(lái)。2天文學(xué)家們?cè)诒徊兑粋€(gè)月后安全回家,而理論則在1915年11月15日最終定稿,并做出了正確的預(yù)言。