Более 100 лет назад 29 мая астрофизик Артур Стэнли Эддингтон находился на небольшом островке Принсипи у побережья Западной Африки в ожидании зрелищного небесного явления — солнечного затмения. Ученый сделал несколько снимков этого события, но его, впрочем, в тот момент интересовало не само светило. Возглавляемая им группа исследователей, как и их коллеги, находившиеся в тот момент в бразильском городе Собрал, пытались запечатлеть свет звезд, находившихся позади Солнца. Им нужен был всего один качественный снимок: эта незначительная с виду карточка могла стать подтверждением правоты одной из самых важных работ в истории физики — общей теории относительности Эйнштейна.

Общая теория относительности (ОТО), предложенная немецким физиком Альбертом Эйнштейном в 1915–1916 гг., строилась на предположении, что тяготение — это свойство пространства и времени, «искривление» на их поверхности. Эта идея опровергала некоторые элементы общепринятой в тот момент ньютоновской модели, из-за чего столкнулась со скепсисом со стороны ученого мира. Теория была сложна, некоторые ее элементы казались фантастическими, но ее можно было подтвердить или опровергнуть. Ведь у Эйнштейна было несколько предсказаний о наблюдаемых и измеримых эффектах, объяснить которые могла именно его теория. И одним из них было искривление света в гравитационном поле массивных объектов.

Солнце отлично подходило на роль «чего-то большого и массивного», но использовать это в исследованиях было тяжело. Эйнштейновское гравитационное поле заметно искривляло только тот свет звезд, лучи которого проходили достаточно близко к объекту. А значит, увидеть и зафиксировать их можно было только во время солнечного затмения, когда само светило нашей системы не могло ослепить измерительные аппараты. Так началась охота за затмениями, продлившаяся семь лет — с 1911 по 1919 г.

Идею об искривлении света Эйнштейн предложил проверить ученому миру еще до публикации ОТО. Астрофизики, среди которых были Эрвин Финлей-Фрейндлих, Уильям Уоллес Кэмпбелл, Чарлз Диллон Перрин, год за годом отправлялись в экспедиции, и раз за разом погода портила исследования. По иронии судьбы эти неудачи в итоге сыграли на руку Эйнштейну: когда он в 1911 г. в первый раз рассчитал искривление, то ошибся. Поэтому если бы экспедиции ученых до 1916 г. удались, то они бы показали отклонения куда большие, чем изначально предсказывал Эйнштейн.

Представив общую теорию относительности, Эйнштейн исправил свой изначальный расчет. В тот год публикация, вызвавшая много споров, привлекла внимание английского астронома Артура Стэнли Эддингтона. Впоследствии газеты присвоят ему титул «одного из немногих людей на планете, кто понимает теорию Эйнштейна». Несмотря на претенциозность подобных заголовков, Эддингтон действительно был одним из первых, кто начал преподавать ОТО. Более того — он надеялся найти ей подтверждения.

С этой целью он совместно с королевским астрономом Фрэнком Уотсоном Дайсоном подготовил экспедицию для наблюдения за затмением, которое должно было произойти 29 мая 1919 г. Оно могло быть особенно удачным для исследований, ведь в тот день позади Солнца была яркая группа звезд — Гиады. Оставалось надеяться, что в судьбоносный день погода на маленьком африканском островке будет ясной. Но, как будто в насмешку, все утро в этот день шел дождь.

«Дождь окончился около полудня, и примерно в 1:30 мы увидели Солнце. Мы приготовили фотоаппараты, надеясь на случай. Я не видел самого затмения, поскольку был очень занят, меняя фотопластинки. Бросил лишь один взгляд, чтобы удостовериться, что затмение началось, и полувзгляд — чтобы оценить количество облаков. На 16 снимках Солнце получилось со всеми деталями, но облака закрывали звезды. На последних нескольких снимках было несколько изображений звезд, которые дали нам то, что было нужно», — так описал ход наблюдений Эддингтон.

Из 16 снимков подходящим для измерений оказался только один, и все же его было достаточно. Расчеты подтвердили, что предсказание Эйнштейна было верным, а общая теория относительности — достоверна. И, хотя ученое сообщество еще несколько лет привыкало к ОТО, именно с той фотографии началась всемирная слава как самой работы, так и ее создателя.

Статья подготовлена по открытым источникам.

Источник фото: журнал «Вокруг Света»