Sata vuotta sitten ryhmä brittiläisiä tutkijoita todisti Einsteinin suhteellisuusteorian totuuden jäljittämällä tähtivalon taipuman kokonaisen aurinkopimennyksen aikana toukokuussa 1919. Artikkelissa kuvataan yksityiskohtaisesti, mitkä vaikeudet kokeilun osallistujien oli voitettava, kuinka itse kokeilu meni ja mikä oli sen onnistumisen tulos.
Yleensä, kun tutkijat testaavat teoriaa, he onnistuvat pitämään tilanteen hallinnassa. Vuonna 1919, ensimmäisen maailmansodan lopussa, brittiläinen tähtitieteilijä ja fyysikko Sir Arthur Stanley Eddington (Sir Arthur Stanley Eddington) ei kuitenkaan voinut ylpeillä sellaisesta ylellisyydestä. Hän aikoi testata Albert Einsteinin suhteellisuusteoriaa auringonpimennyksellä, joka voitiin havaita vain muutaman tuhannen mailin päässä lähimmästä laboratoriosta, joka antoi tarkat mittaukset. Se ei ollut helppoa. "Kun matkustetaan tarkkailemaan auringonpimennystä kokonaisuudessaan, tähtitieteilijä keskeyttää työnsä mitatun virtauksen ja aloittaa julman pelin kohtalon kanssa", kirjoitti nuori Eddington. Hänen tapauksessaan oli vielä vaikeampaa varmistaa täydellinen tilanteen hallinta - petollisen sään ja sodan vuoksi.
Einsteinin asema oli myös erittäin epävakaa. Berliinissä hallitsi hänen tuttua tieteellistä tilaa, yhä enemmän kaaosta. Hänen suhteellisuusteoriansa luentoja piti lykätä hiilen puutteen vuoksi yliopiston luokkahuoneiden lämmittämiseen. Vaikka Einstein luennoi väliaikaisesti Zürichissä, hän ei osoittanut myöskään erityistä kiinnostusta työhönsä siellä; vain 15 opiskelijaa ilmoittautui suhteellisuusteoriaan - ja yliopisto peruutti tapahtuman.
Berliinissä oli vaikea ymmärtää, että sota oli ohi, ja todellinen rauha oli mahdollista vasta vasta, kun sotaa käyneet maat sopivat tekevänsä sitovan sopimuksen. Neuvottelujen aikana keskusteltiin Kansakuntien liiton perustamisesta sekä Afrikan ja Lähi-idän jakautumisesta uusiin siirtomaaomistuksiin. Samalla kun tutkijat suorittivat tutkimustaan, voittaja-imperiumit valtasivat yhä enemmän maita.
Nämä uudet valtakuntien rajat olivat erittäin tärkeitä tähtitieteilijöille, jotka suunnittelivat retkikuntia tarkkailemaan aurinkopimennystä toukokuussa 1919. Ensimmäinen askel Eddingtonille ja hänen kollegalleen, fyysikolle ja tähtitieteilijälle Royal Frank Watson Dysonille oli yksinkertaisesti selvittää, missä ja milloin pimennys voidaan nähdä. Täydellisyyden vyöhyke - paikka, josta Kuu voidaan nähdä täysin hämärtävän aurinkoa - on yleensä useita tuhansia mailia leveä, mutta pimennys voi näkyä vain muutaman minuutin (jos olet onnekas). Kuun varjo pyyhkäisee maanpinnan yli yli tuhat mailia tunnissa, ja tähtitieteilijöiden teleskooppien ja kameroiden on oltava oikeassa paikassa oikeaan aikaan. Kokonaisuuden polku ulottui eteläisen pallonpuoliskon yli Afrikasta Etelä-Amerikkaan. Havaitsemispaikan valintaan vaikuttivat monet tekijät:kuinka suotuisa sää on tällä vuodenaikalla? Kuinka alhaalla taivaalla pimennys kulkee? Onko alueella höyrylaivaa ja rautatieverkkoja tähtitieteilijöiden ja heidän raskaan kalustonsa kuljettamista varten? Onko lähellä puhelinvastaajaa?
Viime kädessä Dyson ja Eddington päättivät, että kaksi sijaintia Atlantin vastakkaisilla puolilla sopivat parhaiten näihin olosuhteisiin - jokaisella tiedemiehellä olisi käytettävissään noin viiden minuutin kokonaisuus kokonaisuudesta. Yhdessä näistä paikoista - Brasilian kaupungissa Sobral, 80 mailin päässä rannikosta - oli rautatieyhteydet. Kaupunki ei sijainnut tarkalleen kokonaisuusvyöhykkeen keskellä, joten pimennysjakso kesti muutama sekunti vähemmän. Tämä haitta kuitenkin kompensoitiin enemmän kuin logistiikan edut. Sadekauden uskottiin päättyvän tällä alueella toukokuuhun mennessä, vaikka kukaan ei voinut taata tätä.
Príncipe, saari 110 mailin päässä Afrikan länsirannikolta päiväntasaajan pohjoispuolella, valittiin toiseksi sijaintipaikaksi. Saari oli osa Portugalin keisarillista omaisuutta ja oli kuuluisa kaakaon viennistä. Kukoistava suklaateollisuus tarkoitti, että sieltä tuli viikoittain höyrylaiva Lissabonista ja että saarella oli todennäköisesti eurooppalaistyylinen infrastruktuuri. Saaren syrjäinen sijainti oli tutkijoiden käsissä, koska ympäröivät vesimassat tarjosivat vakaammat lämpötilat koko päivän ja helpon näkymän horisonttiin.
Vuonna 1918 Dysonille osoitettiin tuhat puntaa (nykypäivän mukaan 75 tuhatta dollaria) matkakuluihin. Sota-ajan mukaan tämä oli erittäin vaikuttava apuraha - Dyson päätti, että tällä rahalla hän voisi kattaa molempien retkien kustannukset, mikä oli tärkeä vakuutus huonolle säälle tai muulle onnettomuudelle ja lisäsi dramaattisesti onnistumismahdollisuuksia.
Mainosvideo:
Sovittiin, että Eddington matkustaa Principeen mukanaan Dysonin ja Eddingtonin observatorioissa vuosia työskennellyn kellosepän Edwin T Cottinghamin seurassa pitämällä kronometrit siellä. Samaan aikaan Sobralin havainnointia johti Charles Davidson, jolla oli maine absoluuttisen velhojen käyttäjänä mekaanisilla laitteilla ja tieteellisillä välineillä. Dyson voi täysin luottaa häneen millä tahansa mekanismilla.
Davidsonin valmistelemiin laitteisiin kuului kolme huolellisesti valittua kaukoputkea. Eddington tarvitsi selkeitä tähtiä koskevia kuvia, ei sitä, mitä eclipse-tarkkailijat yleensä haluavat. Joten ryhmät päättivät käyttää astrografisia kaukoputkia - jotka on erityisesti suunniteltu saamaan tarkkoja kuvia hienovaraisista esineistä. Dyson yritti saada käsiinsä kaksi teleskooppia, kuten aiemmissa pimennyksissä käytettiin. Yksi niistä, Greenwichiin asennettu, ei ollut vaikea saada. Toinen oli Oxfordin observatoriossa, jota ohjasi H. Turner, Saksan kovin vihollinen kotimaisten tähtitieteilijöiden keskuudessa. Emme tiedä kuinka Dyson vakuutti Turnerin antamaan tämän arvokkaan työkalun retkikunnan käyttöön, jonka päätehtävänä oli testata Einsteinin teoria, mutta jotenkin hän onnistui.
Jopa asianmukaisilla laitteilla, tällaista mittausta vuonna 1919 oli erittäin vaikea suorittaa. Maan pyöriessä aurinko on pimennysvaiheessa ja tähdet liikkuvat myös taivaan poikki. Tästä syystä, vaikka kysymys olisi vain sekunneista, valokuvakuvat olisivat epäselviä. Yksi ratkaisu tähän ongelmaan on asentaa kaukoputki akselille ja kiertää sitä hitaasti maan liikkeen mukaisesti. Tämä ei kuitenkaan ole sopivin vaihtoehto retkikunnalle: kaukoputket ovat raskaita ja hankalia, ja niitä on erittäin vaikea liikuttaa - vahingossa voit ravistaa linssiä tai muuttaa kallistusta ja pilata lopullinen kuva. Perinteinen ratkaisu oli coelostat, eräänlainen "kääntyvä peili", jota Eddington oli käyttänyt aiemmin.
Teleskooppi on sijoitettu vaakasuoraan ja on vakaana. Teleskoopin linssi on suunnattu coostatpeiliin, joka on säädetty siten, että auringon kuva putoaa kameran keskelle. Ja sitten pimennyksen aikana peiliä voidaan kääntää tasaisesti ja siten säilyttää selkeä kuva keskellä.
Greenwichissä oli koko joukko sellaisia coelostats -laitteita - niitä käytettiin jo useammin kuin kerran retkikunnissa. Valitettavasti nämä laitteet olivat käytössä erittäin pitkään, eikä niihin voida luottaa. Näiden laitteiden nykyaikaistaminen oli pääsääntöisesti vaatimaton, mutta melko työläs prosessi, mutta ensimmäiset retkivalmistelut valmistuivat sodan aikana ja tarkkuuskäsittelyn suorittamiseen vaadittiin puolustusministeriön asianmukaista lupaa. Joten tutkijoina otettiin varauksena mukanasi useita pieniä nelituumaisia kaukoputkia - joka tapauksessa.
Retkikunnan jäsenet eivät missään nimessä olleet passiivisia tarkkailijoita, jotka pimennyksen aikana yrittävät havaita uteliaita ilmiöitä. Heidän tavoitteensa oli testata Einsteinin suhteellisuusteorian erityinen ennuste. Einstein ehdotti, että katsotaan tähtiä, joka näyttää olevan aurinkolevyn aivan reunalla (itse asiassa tämä tähti voi olla triljoonien mailien päässä Auringosta - se on vain, että se on tällä hetkellä linjassa levyn reunan kanssa). Tämän tähden kuva välittyy valonsäteellä. Kun valovirta kulkee lähellä aurinkoa, avaruus-ajan kaarevuus (auringon painovoiman luoma) taipuu myös tätä valonsädettä. Jokainen, joka seuraa maapallon tähden kuvaa, huomaa sen pienen siirtymisen alkuperäisestä sijainnistaan, mikä on seurausta taivutuksesta. Yleinen suhteellisuusterokkuus ennusti tarkan kulman sen pisteen välillä, jossa tähden tulisi olla, jos sen polulla ei ole auringon painovoimaa, ja missä se olisi sen vaikutuksen alaisena. Tämä kulma mitattiin kaarisekunnissa (yksi 60. yksi -60. Aste). Einsteinin mukaan tämän muutoksen tulisi olla 1,75 kaaresekuntia. Valokuvalevyillä, joita Eddington aikoi käyttää, tämä luku oli noin seitsemänkymmenesosa millimetristä.tämä luku oli yhtä suuri kuin noin kuusikymmentä millimetriä.tämä luku oli yhtä suuri kuin noin kuusikymmentä millimetriä.
Tähtitieteilijät pystyivät tekemään nämä tarkat mittaukset, koska he yrittivät ottaa kaikki tekijät huomioon. Pimennyksen aikana otettuja valokuvia verrattiin valokuviin, joissa oli sama tähtikenttä, jossa aurinko ei ollut enää edessään pimennysvaiheen aikana. Tutkijoita kiinnosti ensisijaisesti tähden aseman muutos - tätä varten he tarvitsivat luotettavan lähtökohdan. Voi kestää kuukausia, kun aurinko siirtyy riittävän pitkälle taivaalle, jotta sen painovoima ei vääristä kuvia.
Tämä tarkoittaa, että toinen valokuvasarja on otettava useita kuukausia ennen itse pimennystä tai sen jälkeen. Lisäksi näitä kuvia käytettäessä on käytettävä samoja linssejä ja valokuvaasetusta - kaikki linssit ovat hiukan erilaisia toisistaan, ja on ehdottomasti varmistettava, että tähtiaseman näkyvä muutos ei johdu toisen objektiivin epätarkkuuksista. Täten valokuvat tähtiistä, joita tutkijat aikovat mitata, otettiin Englannissa linsseillä, joita he aikoivat käyttää retkikunnassa.
Eddington ja Dyson halusivat saada alustavat havainnot kotiin mahdollisimman pian, ja he jopa keksivät erityisen sähkökoodin. Ennen lähtöä Eddington kirjoitti artikkelin, jossa hän antoi kollegoilleen kaikki tarvitsemansa tiedot, jotta he voisivat tulkita tulkintaa, kunnes retkikunta palasi. Eddington ilmoitti kolmesta vaihtoehdosta: ei hylkäämistä; poikkeama on 1,75 kaaresekuntia, kuten Einstein ennustaa; tai se on 0,87 kaaresekuntia - indikaattori, joka todistaa Newtonin painovoiman puolesta ja haastaa Einsteinin ideat. Eddington oli melko fiksu ehdottaessaan tällaista muotoilua. Yhtäkkiä kokeilusta tuli avoin taistelu Einsteinin ja Newtonin välillä - ainutlaatuinen tapaus, kun tämä nopea saksalainen pystyi heittämään historiansa suurimman ajattelijan jalustalle. Eddington loi kertomuksen ja vakuuttavan kontekstin, jossa retkien tulokset voitiin esitellä.
Eddington oli kiire avaamaan näyttelynsä. Maaliskuun alussa hän osui tien päälle, kattoi viisi tuhat mailia valtameren yli ja saapui 26. huhtikuuta Cottinghamin kanssa Afrikan rannoille. Miehet viettivät noin viikon St. Anthony -satamassa Principen saarella etsiessään sopivia havaintopisteitä. Lopuksi he valitsivat Roça Sundy -istutuksen saaren luoteisosassa, pois vuoristosta, jonka yläpuolelle pilvet yleensä keräntyivät. Se oli tasanko, josta oli näkymä lahdelle ja joka sijaitsee 500 metrin korkeudessa merenpinnasta.
Paikka ja päivämäärä - 29. toukokuuta - osoittautuivat erittäin suotuisiksi. Kuten osoittautuu, tämän erityisen pimennys on täytynyt tapahtua aivan Hyadesin edessä, melko kirkas tähdistö, joka on ihanteellinen mittaamaan Einsteinin taipumaa. Eddington tarvitsi vain sellaisia kirkkaita tähtiä, jotta ne olivat helposti nähtävissä valokuvassa. Lisäksi useat tähdet, toisin kuin yksi, voisivat osoittaa erilaisia taipumisasteita, kun ne poistettiin auringosta: auringonlevyn reunalla oikealla olevan tähden pitäisi näyttää olevan 1,75 sekuntia; toinen hiukan kauempana oleva tähti on hiukan alempi osoitin; ja konstellaation kaukana olevan tähden ei pitänyt osoittaa olevan melkein mitään poikkeamia. Einstein ennusti paitsi taipumista, myös sitä, miten se muuttuu etäisyyden mukaan Auringon reunasta. Tähtikuvion läsnäolo antoi mahdolliseksi tarkistaa tämä osa hänen ennusteitaan.
Menneiden tai tulevien aikakausien tähtitieteilijöiden on ehkä odotettava niin suotuisia olosuhteita vuosisatojen tai vuosituhansien ajan. Hyades sijaitsevat Taurus-tähdistössä. Ne muodostavat härän pään ja sijaitsevat aivan kuohuviiniä punaisen tähden Aldebaranin vieressä. Tähdet on nimetty Atlasin tytärjen viiden nymfin mukaan. Surullinen heidän veljensä kuolemasta, he olivat taivaassa uhkea Orionin välittömässä läheisyydessä. Yksi kirkkaimmista tähtiklustereista, hiad ovat näkyvissä paljain silmin ja ovat herättäneet tähtitieteilijöiden huomion muinaisista ajoista lähtien. Ne kuuluvat Achilleuksen kilpeen asetettuihin tähdistöihin yhdessä Orionin ja Ursa Majorin kanssa. Muinaisten mukaan nämä tähdet toimivat taivaallisen valtakunnan lähettiläinä.
Eddingtonilla, toisin kuin Achillesilla, ei ollut kilpiä, jolla hän saisi nämä tähdet - hän pystyi saamaan niiden merkityksen vain kaukoputken kautta. Näistä tähtiä säteilevän valon taipuman testaamiseksi hänen piti osoittaa kaukoputki täydellisen pimennyksen pimeyteen, kun ympäristön lämpötila laskee, linnut lopettavat laulun ja (mikä tärkeintä Einsteinille) tähdet tulevat näkyviin.
Torstaina 29. toukokuuta 1919 se oli pilvistä Sobralissa. Paikallinen yhteisö aikoi muuttaa pimennyksen julkiseksi tapahtumaksi, ja sen valmistelut olivat täydessä vauhdissa. Pieni observatorio, joka sijaitsee pimennyspisteen reunalla, myi lippuja niille, jotka haluavat katsoa kaukoputken läpi. Pimennyksen alkaessa taivas oli peitetty tiheillä pilvillä. Kun kuun etureuna kosketti aurinkolevyä (nimeltään "ensimmäinen kosketus"), Dysonin seurassa ollut tähtitieteilijä Andrew Crommelin oletti olevan 90 prosenttia pilvistä. Mutta se alkoi nopeasti haalistua, ja kokonaisuuden aikana aurinko oli melko suuressa raossa pilvien välillä.
Kaikki upposi surrealistiseen pimeyteen, ja tähtitieteilijät astuivat töihin. Yksi brasilialaisista katseli kelloa ja laski sekunnit ääneen, jotta hänellä olisi aikaa ottaa kuvia. Suuren kaukoputken avulla otettiin yhdeksäntoista kuvaa valotusta varten, ja pienten nelituumaisten linssien avulla kahdeksan. Taivas oli selkeä koko pimennys; kokeilu sujui sujuvasti. Tutkijat lähettivät heti kotiin sähkeen: "Magnificent Eclipse".
Principen saaren kunniavieraat saapuivat Atlantin yli Rosa Sandylle pimennyksen aamuna. Ja heitä tervehtii voimakas sadevirta - jota brittiläiset eivät koskaan olleet kokenut ja mikä ei ollut tyypillistä tuohon aikaan vuodessa. Se päättyi keskipäivällä, vain muutama tunti ennen pimennystä. Pilvet, Eddingtonin sanoin, "melkein riistivät meiltä viimeisen toivomme".
Ensimmäisessä kosketuksessa aurinko ei ollut näkyvissä pilvien takana. Vain klo 13.55 tähtitieteilijät alkoivat havaita sen levyn taivaalla, jonka vääjäämättä hiipivä kuu muutti puolikuuksi. Sitten hän ilmestyi pilvistä, syöksyi sitten taas heihin. Jopa hyvissä olosuhteissa, viimeiset sekunnit ennen kokonaisuutta kuvailtiin "melkein tuskalliseksi". Voimme vain arvata, mitä tutkijat olivat kokenut tuolloin. Laskettiin, että kokonaisuuden olisi pitänyt tulla viiden sekunnin kuluttua kello 14:13. Tuolloin tähtitieteilijät olivat muuttumassa koneiksi, jotka noudattivat tiukasti suunniteltujen toimenpiteiden järjestystä riippumatta siitä, mitä he voivat nähdä paljain silmin - he olivat koneita, jotka olivat toivon ja ennakoinnin ajamia. Eddington sanoi näin: "Meidän piti uskovasti toteuttaa suunniteltujen kuvien ohjelmamme."Kaikkien heidän huomionsa kiinnitettiin kaukoputkeen. Cottingham valvoi koostaattimekanismia ja antoi Eddingtonille tuoreita maljoja; Eddington poisti valmiit valokuvat ja lisäsi uudet levyt. Jokaisen vuoron jälkeen hänen täytyi keskeyttää sekunnin ajan, muuten liike saattaa aiheuttaa pienen värisemisen, joka pilaa kuvan.
Kun kokonaisuus päättyi, maailma palasi edelliseen tilaansa, ikään kuin luonnollista järjestystä ei rikottu. Eddington saattoi hengittää. Hänen lyhyt sähke Dysonille näytti seuraavalta:”Pilvien läpi. Emme menetä toivoa."
Valokuvat päätettiin kehittää kentällä: Brasiliassa ja Principen saarella - mutta se selitettiin paitsi "kärsimättömyydellä". Lasilevyt olivat liian hauraita ja voivat helposti vaurioitua pitkällä matkalla. Niiden kehittäminen kentällä ja alustavien mittausten suorittaminen takasi ainakin jonkin verran tuloksia, vaikkakaan niitä ei saatu parhaimmissa olosuhteissa. Seuraavana yönä Sobralassa Davidson ja Crommelin tulostavat neljä tähtikuvaa. He olivat järkyttyneitä nähdessään, että tähdet olivat vääristyneet hiukan, ikään kuin itse kaukoputken tarkennus olisi muuttumassa.
Tämä tarkennuksen muutos selitetään vain peilin epätasaisella laajentumisella auringon lämmön vuoksi. Tarkennusasteikon lukemat tarkistettiin seuraavana päivänä: tänä aikana ne pysyivät ennallaan 11 mm: n merkissä. Levyjen laatu jätti paljon toivomisen varaa. Auringonpimennyksen tavallisissa havainnoissa tätä vaikutusta ei oteta huomioon. Einsteinin ilmoittama poikkeama oli kuitenkin niin pieni, että sellainen ilmiö pystyi helposti absorboimaan sen.
Neljän tuuman kaukoputken kuvat, jotka ne ottivat vain varalta, osoittautuivat paljon paremmiksi. Joten siellä oli toivoa. Joka tapauksessa tähtitieteilijät odottivat kauan. Heidän piti pysyä Brasiliassa heinäkuuhun asti kuvatakseen hyadeja aikaan, jolloin aurinko ei ollut enää heidän tiellään. Eddingtonilla ei ollut tunnetta istua ja odottaa. Vaikka valokuvien välittömään tutkimiseen oli hyviä teknisiä syitä, näyttää siltä, että hänen kannustin oli henkilökohtaisempi. Kuuden yön ajan pimennyksen jälkeen hän ja Cottingham kehittivät kaksi levyä joka ilta. Tulokset eivät olleet täysin tyydyttäviä:”Ensimmäisissä 10 valokuvassa ei juuri ole tähtiä. Toivottavasti kuuden viimeisen kuvan avulla saadaan meille mitä etsimme; mutta kaikki tämä on hyvin ärsyttävää."
Eddington vietti kaikki seuraavat päivät valokuviin yrittäen tehdä tarkkoja mittauksia monimutkaisella laitteella, jota kutsutaan mikrometriksi. Eddingtonin legendaarisen matemaattisen nopeuden kanssa se vei häneltä kuitenkin kolme päivää kuumeista työtä. Tämä tehtävä osoittautui vaikeammaksi kuin hän odotti, koska pilvisen taivaan kuvat pakottivat hänet käyttämään menetelmiä, jotka olivat erilaisia kuin aiemmin suunniteltiin. Mutta eräänä päivänä kesäkuun 1919 ensimmäisellä viikolla Eddington jätti syrjään kynän, jolla hän laski. Vastaus saatiin: "Ymmärsin, että Einsteinin teoria on kestänyt testin, ja tästä lähtien uuden tieteellisen ajatussuunnan tulisi olla vallitseva."
Totta, tämä Eddingtonin lausunto oli enemmän kuin itsehypnoosi. Hänen alustavat laskelmansa eivät missään tapauksessa riittäneet vakuuttamaan brittiläisiä kollegoitaan saavutetuista tuloksista. Tämä vaati vielä paljon työtä. Eddington oli toivonut pysyvänsä Principen päällä suorittaakseen osan tästä työstä, mutta paikallisen varustamon ongelmat hävittävät hänen suunnitelmansa. Hänelle kerrottiin, että jos tiedemies ei pääse heti tien päälle, hän on vaarassa juuttua saareen loputtomiin. Principen kuvernööri järjesti hänet ja Cottinghamia istumaan viimeisellä aluksella poistumaan saarelta kesällä (SS Zaire). Palattuaan kotiin, Eddington joutui uuteen "kansainvälisen" tieteen maailmaan, johon kuului virallisesti "kaikki paitsi Saksa ja Itävalta". Samaan aikaan hän toi mukanaan matkalaukun, joka oli täynnä valokuvia,liittyy läheisesti Berliinissä kehitettyyn teoriaan.
Tieteelliset havainnot eivät puhu puolestaan eivätkä kiirettä paljasta salaisuuksiaan. Eddingtonin kuukausien ajan tylsät mittaukset ja laskelmat vakuuttivat maailmalle, että Einstein oli oikeassa päätelmiensä perusteella.
Dyson ja Eddington jatkoivat työskentelyä erikseen edes analysoidessaan tietoja. He luultavasti uskoivat riippumattomien mittausten olevan luotettavampia. Valokuvia Principen saarelta analysoitiin Cambridgessä ja Sobralista Greenwichissä. Todennäköisesti Eddington teki mittaukset ja laskelmat entiselle itselleen, kun taas Davidson työskenteli kuninkaallisen observatorion henkilökunnan kanssa; Sobral-retkikunnan jäsenet kohtasivat vähemmän vaikean tehtävän. Koska he pystyivät ottamaan testikuvia paikan päällä, he pystyivät vertaamaan niitä suoraan pimennyksen valokuviin. Lisäksi molemmissa tapauksissa valokuvat on otettu samassa paikassa käyttäen samaa kaukoputkea. Tutkijoiden piti yksinkertaisesti mitata etäisyys, jolla tietyn tähden kuva liikkui aurinkovoiman läsnä ollessa.
Totta, tämä ei riittänyt kiinnittämään viivainta ja piirtämään viiva silmältä. Mittaukset tehtiin mikrometrillä, jonka avulla voimme arvioida paljon pienempiä etäisyyksiä ihmisen käden ulottumattomissa. Nämä mittaukset vaativat paljon valmistelua ja kärsivällisyyttä, mutta olivat osa tähtitieteilijän vakiokäytäntöä.
Eddington joutui ottamaan ylimääräisen askeleen. Hän ei pystynyt saamaan vahvistuskuvia saarelta, joten suorat mittaukset jätettiin pois. Tutkijan piti verrata hämäyksen aikana hänen hankkimiaan hyadejen kuvaa näiden Oxfordin kaukoputken valmistamien tähteiden kuvaan. Mutta hänen oli harkittava mahdollisuutta, että kahden kuvaryhmän välillä oli hienovarainen ero. Siksi hän molemmissa paikoissa (Prinisipe ja Oxford) otti kuvia toiselta tähtikentältä ja näitä valokuvia vertaamalla pystyi ymmärtämään eroa.
Tämän tiedon puitteissa, tiedemies pystyi käyttämään sitä lopullisissa mittauksissaan. Vääristymiä tai virheitä tieteellisissä mittauksissa on erittäin vaikea välttää. Pikemminkin temppu on ymmärtää ja korjata nämä ongelmat. Retkikunta Principen saarelle tuotti 16 valokuvaa, vaikka pilvisyyden vuoksi niistä vain seitsemän oli hyödyllistä. Onneksi kaikilla seitsemällä on tähti, jolla on suurin ennustettu taipuma. Luotettavan mittauksen suorittamiseksi vaadittiin kuitenkin vähintään viisi tähteä otteluina ja vain kaksi kilpiä antoi tällaisen tiedon. Ainakin tämä tieto oli johdonmukaista ja keskimääräinen poikkeama oli 1,61 kaarisekuntia, ± 0,30. Tämä epävarmuusaste oli melko riittävä, vaikkakin suuri. Einsteinin ennustettu poikkeama oli 1,75. Ei huono tulos täysin tuntemattoman fysikaalisen ilmiön ensimmäisessä mittauksessa, Eddington ajatteli.
Mitä tulee Sobral-retkien tuloksiin, tilanne pelasti täällä viimeisellä hetkellä otetulla neljän tuuman vara-kaukoputkella. Seitsemän kahdeksasta levystä, jotka hän ampui, antoi erinomaiset kuvat kaikista seitsemästä tähdestä, joita tutkijat tarvitsivat. Niiden perusteella tehdyt mittaukset tuottivat paljon parempia tuloksia: 1,98 kaarisekuntia, ± 0,12.
Varattu loputtomilla mittauksilla ja laskelmilla, Eddington ja Dyson ottivat jotenkin aikaa asettaa vaiheen tulosten esittämiselle. Dyson on pyytänyt kuninkaallisen yhdistyksen neuvostoa järjestämään erityisen kokouksen 6. marraskuuta tulosten esittelemiseksi. Paluumatka oli suljettu. Siitä huolimatta ei ollut edelleenkään mahdollista ilmoittaa tästä suoraan Berliinissä, joten tutkijat tekivät toisin. Hollantilainen fyysikko Hendrik Lorentz lähetti Einsteinille kiireellisen ja lyhyen sähkön, jossa lukee: "Eddington löysi tähtien taipuman aurinkolevyltä etukäteen yhdeksän kymmenesosaa toisen asteen ja kaksinkertaisen voimakkuuden välillä."
Valitettavasti meillä ei ole todistajien todistuksia, jotka olisivat olleet lähellä Einsteiniä vastaanottaessaan sähkeen. Mutta sitten hän näytti kaikille hänen asuntoonsa tulleille sähkeen, jonka avulla voimme jäljittää tutkijan reaktion häntä ympäröivien silmien kautta. Nuori fysiikan opiskelija Ilse Rosenthal-Schneider istui Einsteinin kanssa pöydällään lukeessaan kirjaa, joka oli täynnä kritiikkiä suhteellisuusteoriansa suhteen. Einstein keskeytti yhtäkkiä lukemisensa ottaakseen asiakirjan ikkunalaualta. Hän huomautti kylminä: "Tämä saattaa kiinnostaa sinua" ja antoi hänelle Lorentzin sähkeen. Einstein ei voinut ajatella mitään muuta, eikä hän selvästi ollut halukas piilottamaan tätä uutisia muilta.
Tämän asenteen Eddington toivoi juostavansa brittiläisille kollegoilleen kuninkaallisen seurakunnan saliin Burlington-talossa Piccadillyllä. Kuuntelijat istuivat penkillä, ja ne, joilla ei ollut tarpeeksi tilaa, oli täynnä pylväitä seinien varrella. Alfred North Whitehead, arvostettu filosofi ja matemaatikko, oli myös läsnä tässä huoneessa. Hän kuvasi yleisön jännitystä tällä tavalla: "Kovan mielenkiinnon ilmapiiri oli aivan kuin kreikkalaisen draaman ilmapiiri."
Seuraavana päivänä lontoolainen The Times -lehti julkaisi historian suurimman tieteellisen otsikon: "Revolution in Science". Löytö johtui "kuuluisasta lääkäristä Einsteinistä" (hän ei ollut yksi eikä toinen). Lauantaina tuli seuraava artikkeli, jolla on sama otsikko ja lisäys "Einstein versus Newton". Tämä oli ensimmäinen yleisön altistuminen Einsteinille, ja tiedemies näytti maailmalle aivan kuten Eddington halusi: rauhanomaisen neroen roolissa, joka hylkäsi sota-ajalle ominaiset saksalaisen militarismin stereotyypit.
Jännitysaalto pyyhkäisi Atlantin yli, ja 10. marraskuuta 1919 The New York Times huusi etusivulta: "Tutkijat odottavat pimennyspisteiden havaintoja." On tärkeää katsoa taaksepäin ja muistaa, että tämä oli itse asiassa Timesin ensimmäinen maininta Einsteinistä.
Tämä kiinnostuksen puhkeaminen antoi lopulta mahdollisuuden Eddingtonin ja Einsteinin kirjoittaa toisilleen. "Koko Englanti puhuu teoriastasi … tämä on parasta mitä voi tapahtua Englannin ja Saksan välisissä tieteellisissä suhteissa", Eddington kirjoitti Einsteinille samana vuonna. Eddingtonin ansiosta retkikunnasta tuli Saksan ja Ison-Britannian yhteisvastuun symboli. Einstein puolestaan päätti taistella militarismia saksalaisessa tieteessä nostamalla panoksia. Se oli hieno hetki tiedelle, jaettuna sodalla, koska jotkut tutkijat ovat onnistuneet muuttamaan sen yhdeksi kokonaisuudeksi.
Tämä artikkeli on muokattu katkelma Matthew Stanleyn teoksesta Einsteinin sota: kuinka suhteellisuus valloitti nationalismin ja ravisteli maailmaa 2019, julkaisija Penguin Books