爱丁顿不会发疯的

开头的短语"梦日杂杂杂杂"指的是"杂杂"，指的是文章的主题没有坚持一个模式。然而，它的目标之一是古代和现代的人、事物和事物，不管它们有多远或多近，都离不开科学。

“蒙恬”是作者的笔名，在1982年10月《天文学家》杂志发表的文章“月球骗局”和其他文章中首次使用。朋友们猜测，这首诗是从李商隐的《天梦》中借来的。事实上，它不是。这仍然是由于作者对天文学的热爱。

Zaza的初衷是把它写得“短、满、美”。如果是这样，普通人就不会辜负本报和读者的期望。

黑洞理论的基石是广义相对论。著名科普作家、天文学家卞玉麟为本报撰写了《蒙天札》新专栏的第一篇文章，讲述了一个100年前验证广义相对论预测光的引力偏转的故事。

“爱因斯坦的广义相对论是理论家的天堂和实验者的地狱，”有人说，因为它的理论表达非常美丽，但实验验证非常困难。

当广义相对论的第一次测试——阐明水星近日点的异常进动——获得巨大成功时，爱因斯坦忍不住给他的好朋友、著名物理学家艾伦菲斯特写了一封信:“广义相对论方程给出了水星近日点进动的正确次数。你可以想象我有多开心！几天来，我太高兴了，不知道该怎么办。”

广义相对论的另一个天文学验证——光在引力场中的偏转是本文的主题。根据广义相对论，光线穿过太阳引力场后的行进方向将会偏转一个角度，值为1.75 "/r，其中r是光线离太阳中心的最短距离(以太阳半径表示)。例如，如果在太阳表面r = 1，偏转角度为1.75”。

早在1911年，爱因斯坦就利用牛顿的引力理论计算了光在太阳表面的引力偏转量。1914年8月，德国天文学家freundlich带领他的团队前往俄罗斯的克里米亚半岛，打算利用那里的日全食机会测量天空中太阳附近的恒星位置，并将其与几个月前或几个月后的相同恒星进行比较。根据这些位置的不同，我们可以检验理论预测是否可靠。

然而，第一次世界大战爆发了，俄罗斯和德国进入了战争状态。爱因斯坦在给艾伦菲斯特的信中写道:“我亲爱的天文学家弗伦德里奇将成为俄罗斯的战俘，而不是去那里观察日食。我很担心他。”果不其然，不幸的弗罗因德·里什在抵达俄罗斯后不久被逮捕，并在交换战俘时被送回中国。

1916年，爱因斯坦利用广义相对论重新计算了光通过太阳引力场后的偏转角(约1.75英寸)，这仍需要利用日全食的机会进行验证。1919年，战争结束后不久，英国率先派出两个日食检查小组。

正是由于20世纪最重要的科学家之一亚瑟·斯坦利·爱丁顿，英国才如此迫切地派人去验证一位战时敌方科学家的理论。爱丁顿当时30多岁，是剑桥大学的天文学教授、剑桥天文台台长和皇家天文学会的学术秘书。他对研究爱因斯坦新理论的巨大热情深深打动了皇家天文学家弗兰克·沃森·戴森，他决定立即采取行动。

1919年5月29日的日全食穿越了大西洋。由索布尔人戴森派遣到南美洲的探险队；一个小组去了西非的普林西普岛，由爱丁顿亲自带领。

在离开欧洲的前夕，爱丁顿的团队成员科汀汉姆曾经问戴森，“如果测量到的光偏转是爱因斯坦预测的两倍呢？”戴森知道爱丁顿相信广义相对论是真理，所以他幽默地回答:“爱丁顿那时会发疯，你必须独自回来。”在抵达普林西普岛后，爱丁顿和他的团队在紧张的准备中迎接了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——它们会让人根本看不见太阳！后来，在他的书《空间、时间和重力》(1920)中，爱丁顿谈到“日食那天的天气非常不利”，他写道，“除了按计划进行，别无选择”。

里面，外面，上下，

除了魔法阴影，没别的了。

这出戏是用录音带演出的，阳光的力量是烛光。

我们在幻影中绕着它跑。

他们在日全食的302秒内拍了16张照片。它们只有一个，而且有5颗恒星被很好地成像。这样获得的光偏转值是1.61”。索普兰迪尔探险队拍摄的7张照片质量很好，它们在太阳表面获得了1.98”的偏转角。两个小组的结果与广义相对论的预测值1.75”非常一致。

1919年11月6日下午，皇家学会和皇家天文学会在伦敦举行联席会议，正式听取两次探险的报告。与会者怀特海在他的书《科学与现代世界》(1925)中描述了这次会议:

浓厚的兴趣气氛就像一出希腊戏剧。我们是唱诗班，评论超级事件发展中的漏洞。场景充满了戏剧性:背景是牛顿肖像的传统仪式...

这一事件在世界上引起了轰动。如果对水星近日点进动的解释只是科学史上早就发现的事实，那么光的引力偏转首先在理论上被预测，然后通过观察得到证实。爱因斯坦“高兴得不知道该做什么”，因为他的理论给出了水星近日点进动的正确值。那么他现在应该高兴什么呢？

他不像其他科学家那样兴奋。在收到爱丁顿的日食调查结果后，他曾经把电报交给他的学生罗森塔尔·施奈德，非常平静地说，“我知道这个理论是正确的。”学生立即问如果他的预测不被证实会发生什么。“那我会为我亲爱的上帝感到遗憾——这个理论是正确的，”爱因斯坦在40多岁时充满信心。

为了对光的引力偏转进行更可靠的测试，天文学家们不遗余力地利用日全食的机会在爱丁顿之后进行进一步的观察。总的来说，测量结果与爱因斯坦预测的理论值一致。爱丁顿早在1944年就去世了。他应该在坟墓下感到安心。可以保证，如果爱丁顿还活着，他不会发疯。

广义相对论的第三个实验验证是“谱线的引力红移”:与不在引力场中的相同谱线相比，引力场中的谱线稍微向光谱的红移。两者之间的差别很小，但事实证明是正确的。

广义相对论已经经历了更直接或间接的验证，这里不再重复。经过一个世纪的努力工作，实验者终于走出了地狱，升到了天堂！

(作者曾任中国科普作家协会副主席，中国科学院国家天文台访问研究员，上海科普作家协会名誉主席)