电影有感《Einstein and Eddington》: 百年之前剑桥初见

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jiuna
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一百年之前的1920年, 爱因斯坦与爱丁顿初次见面在剑桥大学的校园里面,此时离他
们故事的最初发生时间(1914-1915)已经过了5年;距离爱丁顿实验验证爱因斯坦的广义相对论并让他名扬全世界的1919年,也是一年有余。

爱丁顿,当时英国皇家天文台的台长,他是第一个认可、验证、介绍并推崇爱因斯坦的影响巨大权威人士。如果没有爱丁顿,不知何人何时才会让爱因斯坦站到现代科学舞台的正中央。这部电影内容即是他俩的交流和共同努力,历经磨难告成大功。

大致背景:爱因斯坦于1905年发表与牛顿时空观相异的狭义相对论之后,被德国科学界及柏林大学看重,科学泰斗普朗克亲自前往瑞士苏黎世请他前往德国柏林继续研究他尚未发表的广义相对论(1915年才发表),但是爱因斯坦的研究成果引发多位重量级科学家的怀疑甚至否定,因为广义相对论与统治了科学界300多年的牛顿引力理论迥然不同。

此时远在英国的皇家科学院著名科学家天文台台长爱丁顿,出于种种原因也对爱因斯坦的工作兴趣浓厚,他首先给爱因斯坦写了一封信,请教水星近日点的差异问题------因为根据现成的理论计算出的近日点与实际测试的地点有些出入。长期以来科学家们认为这又是一个天王星-海王星例子,即天王星的计算轨迹和实际轨迹有差异,结果发现是
有以前未知的新星海王星影响导致,所以科学家们花了几十年的时间来寻找那一颗影响水星近日点的“神秘之星”可是一无所获。 而爱因斯坦根据他的广义相对论中的有关
公式,计算出了精确的水星运行轨道近日点,与实际情况很是合拍根本没有其他星体作用,这让爱丁顿对爱因斯坦刮目相看开始信任。

接下来就是重头戏,爱因斯坦使用广义相对论中的理论,通过当时最高端复杂的公式,推断预测了某恒星因为太阳引力导致的光线偏折角度。但是,众权威基本不相信需要实践认证,所以1919年5月爱丁顿将英国皇家天文台的仪器运往西非某地山头尝试验证,
而且清楚拍摄到日全食当月亮的阴影遮住了太阳的光芒之时侯,太阳附近的某恒星光线偏折情况;与此同时还有另一组去南美拍摄作为对照。最后结果爱因斯坦的预测准确广义相对论被爱丁顿证实,而牛顿理论的计算结果偏差较大。1919年12月,爱丁顿在英国皇家科学院大会上正式公告爱因斯坦广义相对论的正确适用,随后英国泰晤士报和美国纽约时报相续跟进浓墨重彩大幅报道,从此之后阿尔伯特爱因斯坦名声大噪光耀世界。

至于1919年爱因斯坦广义相对论中对引力波的预测,则是2017年诺贝尔奖的得主验证得出的,再次证明爱因斯坦理论的伟大之处。根据一些文章所言,宣称爱因斯坦战胜牛顿也不很合适,因为牛顿引力理论适合宏观低速世界而爱因斯坦的引力理论适于无论是微观光速还是宏观低速世界,牛顿引力论大致相当于是爱因斯坦引力论的子集。