1919年,英国天文学家爱丁顿通过观测日全食期间恒星光线偏折现象,证实了爱因斯坦广义相对论中“引力导致时空弯曲”的预言。
理论与验证背景
项目 | 内容 |
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爱因斯坦理论 | 广义相对论预言:大质量天体(如太阳)会使周围时空弯曲,导致经过的光线发生偏折。 |
牛顿理论预测 | 基于经典引力理论,光线偏折角度约为0.87角秒。 |
广义相对论预测 | 偏折角度为牛顿值的两倍,即1.75角秒。 |
爱丁顿的观测关键点
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观测条件
日全食期间,太阳被月球遮挡,恒星光线经过太阳引力场时的偏折现象可被测量。 -
数据来源
爱丁顿团队分赴巴西和西非,拍摄日全食期间太阳附近恒星位置,与非日食时期的同一区域星空对比。 -
结果分析
测量显示光线偏折角度接近1.75角秒,与广义相对论预测高度吻合,误差范围在10%以内。
科学史意义
- 推翻经典框架:实验结果否定了牛顿力学的绝对时空观,支持时空弯曲的现代物理模型。
- 公众影响力:媒体广泛报道“爱因斯坦颠覆牛顿”,使广义相对论成为科学革命的象征。
- 方法论启示:首次通过天文观测验证抽象理论,为后续宇宙学研究提供范本。