Изгиб света

Первый опыт—волнующий, связанный с экзотиче­скими путешествиями, насыщенный драматическим ожи­данием — был выполнен в 1919 году под руководством английского астронома Артура Эддингтона. Опыт до того небывалый в истории науки — оптико-механико-­астрономический.

Замысел принадлежал Эйнштейну: предлагалось из­мерить, на сколько отклонится луч света, проходящий в непосредственной близости от Солнца.

К этой мысли великий физик пришел через собствен­ную ошибку. Сначала Эйнштейн сделал вывод, что и по его теории и по Ньютону луч света будет смещаться к Солнцу одинаково. Значит, проверять тут нечего, за­цепиться не за что. Однако позднее более вниматель­ный разбор задачи выявил тонкость, которая прежде ускользнула. Оказалось, что возле поверхности Солнца мир должен быть немножко «круче», кривизна его — чуть больше, чем требуется для согласия с ньютонов­ской физикой. Другими словами, поле тяготения в непо­средственной близости Солнца, по Эйнштейну, больше, чем следует из старой небесной механики.

Поэтому камень, признающий эйнштейновскую фи­зику, у поверхности Солнца должен падать с большим ускорением, чем камень-ньютонианец. Или пуля, проле­тающая близко от Солнца, должна, по Эйнштейну, бы­стрее отклониться к центру светила, чем по Ньютону. Вот и подсказка экспериментатору: заберитесь на Солн­це и измерьте ускорение свободного падения камня или отклонение пули.

На Солнце не заберешься. Нужен обходной маневр. Нужно поставить эксперимент с Солнцем, не дотраги­ваясь до Солнца, находясь от него в полутора сотнях миллионов километров.

Такой эксперимент и был исполнен. Самый крупный по пространственному охвату физический опыт из всех, когда-либо ставившихся человеком. В этом отношении он поныне остается рекордным.

Вместо камней или пуль были использованы свето­вые лучи, идущие к Земле от далеких звезд мимо Солн­ца. Ведь лучи тоже имеют массу (ибо они имеют энер­гию) и поэтому притягиваются Солнцем (по Ньютону) или движутся по инерции вдоль геодезических линий, согнутых массой Солнца (по Эйнштейну). Колоссальная скорость, с какой мчится свет, ведет к тому, что откло­нение лучей возле Солнца очень мало. Однако оно мо­жет быть заранее вычислено — как в теории Ньютона, так и в теории Эйнштейна. И затем измерено. И сопо­ставлено с обоими теоретическими предсказаниями.

Основное препятствие для наблюдения ближайших к солнечному диску звезд—ослепительное сияние све­тила. Избавиться от него можно, лишь загородив Солн­це какой-либо заслонкой. Лучше всего Луной.

Таскать по небу Солнце и Луну не понадобилось — они сами встали на необходимые места. Очень просто: 25 мая 1919 года состоялось солнечное затмение, полная фаза которого прошла через Южную Америку и Африку.

И вот в Бразилию и на западное африканское по­бережье приехали две организованные Эддингтоном экспедиции. Во время затмения сфотографировали Солнце вместе с небесными окрестностями, усыпанными звездным узором. Его создали концы согнутых звезд­ных лучей. Потом дождались, когда Солнце ушло из этого участка неба, и снова сделали фотоснимки — вы­шли изображения звезд, созданные прямыми, недеформированными лучами. Во втором снимке звезды стояли тесно, в первом казались отодвинувшимися от Солнца, которое пожаловало в их компанию. Это значило: дей­ствительно, лучи пригнулись к светилу. Но на сколько, каков угол отклонения? Сравнение снимков позволило вычислить этот угол. Исследование было сделано нето­ропливо, с должной тщательностью.

Ожидали эйнштейновского отклонения—на 1,75 уг­ловой секунды. Вдвое меньшее отклонение отвергло бы идеи Эйнштейна и подтвердило теорию тяготения Нью­тона. А если бы отклонение вышло вдвое большим?

— Тогда,— шутил один из участников экспедиции,— Эддингтон сошел бы с ума.

Эддингтон остался в здравом рассудке. Судя по фо­тоснимкам, звезды сместились на 1,67 угловой секун­ды — очень близко к предсказанию общей теории отно­сительности.

В описанном уникальном астрофизическом экспери­менте луч света недвусмысленно заявил физикам:

— Я подчиняюсь Эйнштейну, а не Ньютону.

Это было триумфом новой физики. По всему миру прокатилась волна восторга ученых. И не только уче­ных. Торжество теоретического предсказания всколых­нуло широкие массы рядовых любителей науки. Тогда-то к сорокалетнему Эйнштейну и пришла шумная слава, не утихшая до конца его жизни.