Альберт Эйнштейн и теория гравитации - Куранский Е.
Скачать (прямая ссылка):
4. Результаты наблюдений, о которых идет речь в нашей статье, по-видимому, вполне определенно указывают на третью альтернативу и подтверждают общую теорию относительности Эйнштейна. Как хорошо известно, эта теория подтверждается также смещением перигелия Меркурия, которое превышает ньютоновское значение на 43" в столетие, что практически совпадает с тем значением, которое дает теория Эйнштейна. В то же время его теория предсказывает смещение в красную область фраунго-феровых линий на Солнце, достигающее приблизительно 0,008 А в фиолетовой области. По сообщению д-ра Сент-Джона наличие этого смещения не подтвердилось. Если факт этого несоответствия будет принят как окончательный, то это потребует значительных модификаций теории Эйнштейна, которые выходят за рамки нашей темы. Но независимо от того, нужны ли изменения в других частях теории, сейчас, по-видимому, можно считать установленным, что закон тяготения Эйнштейна правильно дает отклонения от закона Ньютона как для сравнительно медленно движущейся планеты Меркурий, так и для быстро движущихся световых волн.
По-видимому, не вызывает сомнения, что найденный здесь эффект обусловлен гравитационным полем Солнца, а не, например, рефракцией в веществе солнечной короны. Чтобы получить наблюдаемый эффект за счет рефракции, необходимо, чтобы Солнце было окружено веществом с показателем преломления, равным 1 + 0,00000414/г, где г — расстояние от центра в единицах солнечного радиуса. На высоте одного радиуса от поверхности требуемый показатель преломления 1,00000212 соответствует показателю преломления воздуха, находящегося под давлением Vu0, водорода —- под давлением V60 или гелия —- под давлением V20 атмосферного. Ясно, что о плотности такого порядка не может быть и речи.
И. ПОДГОТОВКА К ЭКСПЕДИЦИЯМ
5. В марте 1917 г. было опубликовано сообщение 2) о том, что, как показало изучение фотографий, полученных при помощи гринвичского астрографического телескопа во время затмения 1905 г., этот инструмент пригоден для фотографирования звездной карты в окрестности Солнца в период полного затмения. При этом указывалось также, что очень важно провести наблюдения за затмением 29 мая 1919 г., поскольку оно представляет собой особенно благоприятный случай, когда в поле наблюдения оказывается необычное число ярких звезд, который не повторится в течение многих лет.
г) St. John, Astrophysical Journ., 46, 249 (1917).
2) Monthly Notices Roy. Astr. Soc., 72, 445 (1917). ОТКЛОНЕНИЕ ЛУЧЕЙ СВЕТА В ГРАВИТАЦИОННОМ ПОЛЕ СОЛНЦА 567
V. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
39. При окончательном анализе всех результатов двух экспедиций наиболее значимыми следует считать те из них, которые получены при помощи четырехдюймового объектива в Собрале. Учитывая более высокое качество изображений и более крупный масштаб фотографий, мы пришли к выводу, что эти снимки должны быть гораздо более надежными. Кроме того, согласие в результатах, независимо полученных из данных о прямых восхождениях и склонениях, а также в ошибках измерения положения на фотопластинах звезд х) обеспечивают более удовлетворительную проверку результатов измерений, чем было возможно для других инструментов. Полученные фотопластины дают
на основании склонений..........1",94,
на основании прямых восхождений. . . . 2",06.
Результат, основанный на данных о склонениях, должен быть взят с приблизительно вдвое большим весом, чем результат, основанный на данных о прямых восхождениях, поэтому их среднее равно
1",98
с вероятной ошибкой около ±0",12.
Наблюдениям на Принсипи сильно мешала облачность. Правда, неблагоприятные обстоятельства частично компенсировались преимуществом крайне постоянной температуры на этом острове. Полученное там отклонение равно
Г,61.
Вероятная ошибка равна приблизительно ±0",30, так что вес этого результата значительно меньше, чем предыдущего.
Оба эти результата указывают на полное отклонение 1",75, соответствующее общей теории относительности Эйнштейна, причем результаты, полученные в Собрале, указывают на это вполне определенно, а результаты, полученные на Принсипи,— возможно, с некоторой неопределенностью. Правда, остаются еще фотопластины из Собрала, которые дали отклонение
0",93,
отличающееся от указанного значения на величину, намного превышающую случайную ошибку. По причинам, которые подробно разбирались выше, этому результату был приписан малый вес.
Было принято, что смещение обратно пропорционально расстоянию от центра Солнца, поскольку все теории согласуются
г) Phil. Trans. Roy. Soc., ser. A, 220, 308 (1920). 568 Отклонение лучеіі света в гравитационном поле Солнца
в этом; и действительно из анализа размерностей прямо явствует, что, если смещение обусловлено гравитацией, оно должно изменяться по такому закону.
Данные, полученные с четырехдюймовым объективом, позволяют в какой-то мере проверить этот закон, хотя такая проверка может быть лишь весьма грубой. Соответствующие данные пред-
Диаграмма 2
ставлены ниже в таблице и (на диаграмме 2) в виде графика зависимости радиальных смещений отдельных звезд (усредненных по всем фотопластинам) от обратного расстояния до центра. На графике жирной линией отмечены смещения, соответствующие теории Эйнштейна, пунктиром — соответствующие закону Ньютона, а тонкой линией — соответствующие данным наших наблюдений. Фото 1
