(上接第一版)
在离开欧洲的前夜,爱丁顿的队员科廷姆曾问戴森:“假如测得的光线偏转是爱因斯坦预言的两倍,那该怎么办呢?”戴森深知爱丁顿相信广义相对论是真理,于是诙谐地答道:“那时爱丁顿将会发疯,你就得一个人回来了。”爱丁顿一行抵达普林西比岛后,在紧张的准备工作中迎来了5月29日。现在,战争的乌云已经消散,天文学家们最担心的是天空中出现真正的乌云——它可以使人们根本见不到太阳!后来,爱丁顿在《空间、时间和引力》(1920年)一书中谈到“日食那天,天气极为不利”“此刻别无他法,只有照原计划进行”,他写道:
里里外外,上下四周,
除了魔影,别无所有。
戏在暗盒中演,太阳权为烛火;
我们围绕着它,幻影似地奔走。
他们在日全食的302秒钟内拍摄了16张照片。其中只有一张,有5颗恒星成像颇佳。据此求得的光线偏转值是1.61″。索布腊尔远征队拍摄的照片中有7张质量良好,他们由此求得在太阳表面处,光线的偏转角为1.98″。综合考虑两队所得的结果,与广义相对论的预言值1.75″颇为吻合。
1919年11月6日下午,英国皇家学会和皇家天文学会在伦敦举行联席会议,正式听取两支远征队的报告。与会者怀特黑德在《科学与近代世界》(1925年)一书中描绘了会议的情景:
充满强烈兴趣的气氛犹如一出希腊戏剧。我们则是合唱队,在为超级事件的发展中所泄漏的天机作注释。现场充满着戏剧色彩:传统的仪式,背景中有一幅牛顿的肖像……
此事轰动了世界。如果说,解释水星近日点的进动只是阐明了科学史上一宗早已发现的事实,那么,光线的引力偏转却是先做出理论预言,尔后才经观测证实的。爱因斯坦曾因自己的理论给出水星近日点进动的正确数值而“高兴得不知怎样才好”,那么现在他又该高兴成什么样子呢?
他并不像其他科学家那么激动。他收到爱丁顿发来的日食考察结果后,曾把电报递给他的学生罗森塔尔-施奈德看,并且非常平静地说:“我知道这个理论是正确的。”这位学生随即问道,要是他的预言未被证实,那又会怎样呢?“那么我将为亲爱的上帝感到遗憾——这个理论是正确的”,爱因斯坦信心满满,其时他正好年届不惑。
为了对光线的引力偏转作出更可靠的检验,在爱丁顿之后,天文学家仍不辞辛劳地利用一次次日全食的机会再作观测。总的说来,测量结果与爱因斯坦预言的理论值相符。爱丁顿早在1944年已经去世,他在九泉之下应该心安理得了。可以担保,如果爱丁顿还活着,他是不会发疯的。
广义相对论的第三项实验验证是“光谱线的引力红移”:在引力场中的光谱线与不在引力场中的同一光谱线相比,会稍稍移往光谱的红端。两者的差异微乎其微,然而事实证明它是正确的。
广义相对论还经受了更多直接或间接的验证,此处不再赘述。历经一个世纪的努力,实验家们终于走出地狱、升往天堂了!
(作者系中国科普作家协会前副理事长,中国科学院国家天文台客座研究员,上海市科普作家协会名誉理事长)