Солнечное затмение 29 мая 1919 года

Солнечное затмение 29 мая 1919 года — полное солнечное затмение, частные фазы которого можно было наблюдать в Южной Америке и в Африке. Это затмение примечательно тем, что оказалось самым длинным за предшествующие ему 500 лет: максимальная продолжительность полной фазы составила 6 минут 51 секунду. Кроме того, это затмение позволило впервые экспериментально подтвердить общую теорию относительности — для её проверки Великобритания организовала две астрономические экспедиции, которые наблюдали затмение.

Солнечное затмение 29 мая 1919 года
Солнечное затмение 29 мая 1919 года
Классификация
Тип	полное
Сарос	136 (32 из 71)
Гамма	−0,2955
Дата	29 мая 1919 года
Максимальная фаза
Величина	1,0719
Длительность	6 мин 51 с
Ширина тени	244 км
Время	13:08:55
Координаты	4°24′ с. ш. 16°42′ з. д.
Фотография затмения
Фотография из отчёта Артура Эддингтона, сделанная на острове Принсипи
Полные солнечные затмения
Предыдущее Следующее 8 июня 1918 1 октября 1921
Затмения этого цикла сароса
Предыдущее Следующее 18 мая 1901 (31 из 71) 8 июня 1937 (33 из 71)

Характеристики

Максимальная фаза затмения составила 1,0719, а наибольшая ширина тени — 244 км. Максимальная продолжительность полной фазы затмения составляла 6 минут 51 секунду, благодаря чему затмение 1919 года стало самым длительным полным затмением за предыдущие 500 лет. Предыдущее полное затмение с большей длительностью произошло 27 мая 1416 года, следующее — 8 июня 1937 года. Максимальные фаза затмения и продолжительность достигались в точке с координатами 4,4° северной широты и 16,7° западной долготы.

Частные фазы затмения наблюдались в основном в Южной Америке и в Африке. Крупные города, через которые проходила полоса полной фазы затмения, — Ла-Пас, Форталеза и Либревиль.

Экспериментальная проверка общей теории относительности

Предыстория и подготовка

Гравитационное искривление света — изменение траектории светового луча под действием гравитации — следует из классической механики и было предсказано ещё Исааком Ньютоном. Для луча, проходящего вблизи поверхности Солнца, величина искривления траектории в классической механике должна составлять 0,87″. Общая теория относительности, опубликованная Альбертом Эйнштейном в 1915 году, предсказывает вдвое большую величину отклонения луча: 1,75″.

Наблюдение звёзд, свет которых проходит рядом с Солнцем, возможно только во время полного солнечного затмения, когда небо становится полностью тёмным. Теоретически возможно наблюдать искривление света и от планет Солнечной системы, но для реальных измерений оно слишком мало: для самой массивной планеты Солнечной системы, Юпитера, это значение составляет 0,017″.

После публикации общей теории относительности были проанализированы фотопластинки с затмения 30 августа 1905 года, но на них не удалось обнаружить искривление света. Другое измерение было проведено во время затмения 8 июня 1918 года, но результат оказался недостаточно точным, из-за чего не позволял определить, какая из теорий верна. Ожидалось, что затмение 1919 года станет более удобным для наблюдения благодаря его большой длительности, а также ввиду того, что Солнце в это время будет находиться на фоне звёздного скопления Гиады. Поэтому к затмению 1919 года Великобритания организовала две астрономические экспедиции: одна была направлена в Собрал, расположенный в Бразилии, другая — на остров Принсипи у побережья Африки. В первой группе были астрономы из Гринвичской обсерватории Эндрю Кроммелин и Чарльз Дэвидсон, во вторую входили их коллеги из Кембриджской обсерватории Артур Эддингтон и Эдвин Коттингем.

Организацией экспедиций руководил британский астроном Фрэнк Дайсон, а Королевское общество и Королевское астрономическое общество профинансировало их. 8 марта 1919 года обе группы наблюдателей отправились из Ливерпуля к местам наблюдения.

Наблюдения

В распоряжении обеих групп имелись линзы с астрографов диаметром 13 дюймов (33 см) и фокусным расстоянием 11 футов и 3 дюйма (3,4 м), но для улучшения качества изображения края линз были перекрыты, так что эффективный диаметр составил 8 дюймов (20 см). Группа, отправленная в Собрал, также имела линзу диаметром 4 дюйма (10 см) и фокусным расстоянием 19 футов (5,8 м). Телескопы были собраны уже на месте.

В Собрале утром в день затмения было облачно, но к его началу погода стала ясной, лишь в течение одной минуты небольшое облако закрывало Солнце и звёзды фона. Группа оставалась в Бразилии ещё некоторое время: ей нужно было сделать фотографию тех же звёзд, но уже без искажений, вызванных гравитацией Солнца. 9 июля они наблюдались уже на предрассветном небе и были сфотографированы. В Англию группа вернулась 25 августа.

Группа, отправленная в Принсипи, прибыла туда 28 апреля. Утро дня затмения началось с грозы, но, как и в Собрале, небо очистилось до начала полной фазы затмения. Эддингтон и Коттингем покинули Принсипи 12 июня, а 14 июля вернулись в Англию. В Принсипи пришлось бы ждать около полугода до того, как звёзды фона бы оказались на ночном небе в том же положении, поэтому снимки для сравнения были сделаны заранее — на том телескопе (расположенном в Оксфорде), с которого была снята линза для экспедиции.

Результаты

Измеренные в Собрале и в Принсипи величины искривления лучей составили 1,98″ и 1,61″ соответственно. Полученные результаты явно указывали на то, что свет искривляется в соответствии с теорией Эйнштейна, о чём Эддингтон объявил 6 ноября. С другой стороны, общая теория относительности предсказывала, в частности, гравитационное красное смещение, которого у Солнца на тот момент не обнаруживалось, что оставляло некоторые сомнения. Тем не менее именно наблюдение этого затмения считается подтверждением общей теории относительности, а газета The Times назвала это «революцией в науке» и «наиболее значимым научным достижением с момента открытия Нептуна».