Гравитационные линзы и микролинзы - Захаров А.Ф.
ISBN 5-88929-037-1
Скачать (прямая ссылка):
18 мая 1833 г. он умер на посту директора этой обсерватории. После его смерти на пост директора обсерватории предлагался Франц Гротенхойзен, который был профессором астрономии в Мюнхенском Университете, но довольно слабо владел математическим аппаратом. Кандидатура Гротенхойзена вызвала беспокойство у Шеллинга, который был президентом Мюнхенской Академии, куратором естественных наук и сторонником точных методов в науке. Благодаря рекомендациям Гаусса и Бесселя, пост директора занял Йохан Ла-монт, который продолжил на этом посту лидерство Зольднера в точности измерений и использовании новых математических методов в астрономии и геодезии.
Но, несмотря на достаточно высокое положение Зольднера в науке, его работа об отклонении света была практически забыта. Ее значение стало ясно научной общественности лишь после появления Работ Эйнштейна.
В 1911 г. Эйнштейн получил в рамках специальной теории относительности (СТО) то же самое значение для угла отклонения луча света вблизи поверхности Солнца (что и вычисляемое с использованием Формулы (1.1)) (Эйнштейн (1965а)). К началу XX века астрономы МОГЛИ измерить подобные углы отклонения. Действительно, в ^u-X годах XIX века, благодаря работам Фраунгофера, были созданы ные К°П 0 помощью которых Бессель и Струве измерили звезд-параллаксы, которые много меньше 1". Группа астрономов из 2-2441 18
Глава 1. ВведенUfl
Берлинской обсерватории во главе с Фрейндлихом заинтересовалась предсказаниями Эйнштейна и собралась провести измерения во время предстоящего полного солнечного затмения в Крыму в августе 1914 г. Астрономы уже были в Крыму, но началась I мировая война, они были арестованы и вскоре обменены на граждан России, арестованных в Германии. Т.о., по замечанию Брехера (1982) к счастью для Эйнштейна, наблюдения не были проведены.
В 1915 b рамках общей теории относительности Эйнштейн (19656) получил удвоенное значение для угла отклонения
~ 4 GM
0 = ^г (1-2)
Вскоре после окончания I мировой войны были проведены наблюдения отклонения луча света во время полного солнечного затмения 29 мая 1919 г. (Дайсон и др. (1979)). Как сообщалось в публикации результатов экспедиции, ее задачей был выбор одной из трех возможностей (Дайсон и др (1979)): 1) гравитационное поле Солнца не оказывает влияния на траекторию луча света; 2) гравитационное поле Солнца действует на световой луч как на обычное вещество, если закон тяготения носит ньютоновский характер, что приводит к кажущемуся смещению во внешнем направлении звезды у края солнечного диска, равному 0.87"; 3) Ход луча согласуется с ОТО, что приводит к кажущемуся смещению во внешнем направлении звезды у края диска, равному 1.75".
При формулировке задач экспедиции было замечено, что "смещение 2) впервые было вычислено проф. А.Эйнштейном на основе принципа относительности". Результаты наблюдений были получены в двух географических точках: в Собрале и на Принсипи. В Собрале было получено среднее отклонение 1.98" ± 0.12", на Принсипи 1.61" ± 0.30". Тем не менее, в Собрале были получены пластины, давшие отклонение 0.93". Эти результаты были отброшены, поскольку случайная ошибка была слишком велика. Т. о., в результате наблюдений приведено убедительное подтверждение предсказаний А Эйнштейна. Немецкий нобелевский лауреат Ф. Ленард (1921), заметив, что впервые формула (1.1) получена в работе Зольднера, и привел в своей статье фрагмент этой работы и аргументацию того, чт<> результаты согласуются с предсказанием отклонения 0.87". Тем Hf менее, последующие наблюдения с помощью методов радиоинтерфе-рометрии подтвердили предсказания Эйнштейна с точностью выШ« 1% (Коунселман и др. (1979) и Фомалонт и др. (1979)).
По-видимому, первый, кто использовал термин "линза" в контексте отклонения луча света гравитацией, был О. Лодж (1919), кото- 1 уігтхяшческт заметки_19
- „пнако, отметил, что " гравитационное поле действует, как лин-рыи, од» > __
„п не имеет фокусной длины . за, но n^
Петербургский физик О. Хвольсон (1924) опубликовал короткую заметку, в которой заметил, что в случае, когда рассматривается отклонение луча света фоновой звезды звездой-линзой, возможно возникновение второго изображения фоновой звезды, но угол между двумя изображениями столь мал, что эти изображения нельзя разрешить с помощью наземного телескопа. В случае, когда наблюдатель линза и источник находятся на одной прямой, возникает изображение типа кольца. По утверждению американского астронома Барноти (1989), эти кольца, называемые сейчас " кольцами Эйнштейна", должны называться "кольцами Хвольсона", а Шнайдер и др.(1992) приводят по этому поводу пословицу " the biggest cat gets all the milk". В настоящее время в основном используется термин "кольцо Эйнштейна" и значительно реже "кольцо Хвольсона-Эйнштейна". Следует заметить, что значительно большая популярность работы Эйнштейна связана не только со значительно большей его известностью по сравнению с Хвольсоном, но и со значительно большей популярностью журнала "Science" по сравнению с потсдамским астрономическим журналом "Astronomische Nachrichten". В 1936 г. А. Эйнштейн (1965г) опубликовал заметку, где по просьбе чешского инженера Мандла рассмотрел линзообразное действие звезды на фоновую звезду, в частности, появление кольца в случае, если наблюдатель, линза и источник находятся на одной прямой ( в этом случае появляется " кольцо Эйнштейна"). А. Эйнштейн заметил, что "конечно нельзя надеяться на то, что удастся прямо наблюдать это явление". Ниже мы постараемся обсудить это замечание А. Эйнштейна. Кроме того, в данной заметке был вычислен коэффициент усиления источника гравитационной линзой. Следует заметить, что и Хвольсон, и Эйнштейн считали, что не может наблюдаться эффект гравитационной линзы ( в смысле наблюдения двойной звезды или " кольца Эйнштейна"), поскольку они Рассматривали случай, когда и источник, и гравитационная линза являются звездами.
