【歷史上的今天】日全食與廣義相對論

林彥興

100 年前的今天，是近代物理史上的重大轉捩點。

1919 年 5 月 29 日，一場日全食發生在非洲與南美上空。這場日全食本身沒什麼特別的，僅是沙羅週期 136 之中的一場普通日全食。但這次事件，卻提供了當時剛剛提出的廣義相對論一次重要的驗證機會。

根據廣義相對論，質量會扭曲周圍的時空，連帶使經過其身旁的星光也受到偏折，稱為重力透鏡效應。
在我們附近，質量最大、最能體現這個效應的天體就是太陽。但是由於平時太陽實在太亮，會使所有的星星都淹沒在大氣層的散射光之中。只有當日全食發生時，才能夠看見太陽附近的星星。於是，日全食就成了人們驗證重力透鏡現象的絕佳機會。

當時，英國「日食常設聯合委員會」派出兩組人馬分別在巴西索布拉爾與聖多美普林西比的普林西比島上進行觀測。觀測的結果證實，廣義相對論的預測無誤。隔年，觀測結果正式發表，在全球引起軒然大波。這是廣義相對論的第一次考驗，也是物理史上最戲劇化的一場實驗之一。

100 年後的今天，廣義相對論已經挺過數十次嚴格測試，並且被物理界廣泛的接受，成為理論物理、天體物理、宇宙學等多個領域的核心概念。下一個 100 年，廣義相對論還能繼續屹立不搖，還是會有更新更好的重力理論誕生呢？讓我們拭目以待！

圖片來源：F. W. Dyson, A. S. Eddington, and C. Davidson