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第二部 从斯宾格勒到《动物农场》:文明及其缺憾

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度假结束后发现自己无法返回剑桥,也正是由于这个缘故。但荷兰和瑞士仍保持中立。1915年,莱顿大学的W.德西特(W. de Sitter)收到了一份爱因斯坦广义相对论的论文副本。身为造诣颇高的物理学家,德西特有着良好的社会关系,他意识到自己作为中立的荷兰人,可以担当重要的穿针引线作用。因此他将爱因斯坦论文的副本寄给了身在伦敦的阿瑟·爱丁顿(Arthur Eddington)。[783]当时爱丁顿已是英国科学界的核心人物,虽然据他的一位传记作家所说,他有些“神秘主义的嗜好”。[784]爱丁顿于1882年出生在湖区的肯德尔镇。他出身农民家庭,家里人都是贵格会教徒。他先是在家接受教育,后来赴剑桥圣三一学院深造。他在那里取得了数学荣誉学位考试第一名,并与J. J.汤姆孙和欧内斯特·卢瑟福建立了联系。怀着童年时期对天文的热爱,他从1906年开始在格林尼治皇家天文台工作,并于1912年成为英国皇家天文学会秘书。他的第一部重要著作是关于宇宙结构的雄心勃勃的大规模调查。该调查与其他研究者的成果和更强大望远镜的发展相结合,揭示了关于宇宙大小、结构和年龄的大量信息。其主要发现诞生于1912年,即造父变星(Cepheid stars)的亮度脉动是规则的,且与其大小相关。这一发现有助于估算宇宙中星体的实际距离,并由此计算出我们的银河系直径约为10万光年,而太阳曾被认为是银河系中心,但实际上偏离银河系中心3万光年。造父变星研究的第二个重要成果,是发现了旋涡星云实际上是河外天体。它们自成星系,离我们非常遥远(最近的仙女座大星云也有75万光年之遥)。这一发现最终表明最遥远的星体距离我们远达5亿光年,而宇宙的年龄也介于100亿至200亿年之间。[785]

恒星之中有体积庞大的巨星,也有体积较小的矮星。基于这样的研究结果,爱丁顿还参与了关于恒星演化思想的研究。巨星的密度一般比矮星要低,而根据爱丁顿的计算,矮星核心部位的温度可能高达2000万开氏度,密度则高达一吨每立方英寸。但爱丁顿同样热衷旅行,曾到访巴西和马耳他研究日蚀。因此,当战时的伦敦物理学会希望找人准备一份关于引力相对论的报告时,他的成就和学术地位让他成为了不二人选。[786]这份发表于1918年的报告是第一份完整阐述广义相对论的英文文献。爱丁顿此前从荷兰收到了爱因斯坦1915年论文的副本,因此他准备充分,而他的报告也引起了广泛关注,以至于皇家天文学家弗兰克·戴森爵士提供了一个非同寻常的机会来检验爱因斯坦的理论。1919年5月29日这天将发生一次日全蚀,借此机会可以评估,光线是否真如爱因斯坦所预言的一样,在经过太阳附近时会发生弯曲。在第一次世界大战的最后一年,戴森从政府获得了一千英镑的资金来开展多达两次的探险,目的地分别是西非海岸的普林西比岛和大西洋对岸的巴西索布拉尔。皇家天文学家的影响力可见一斑。[787]

爱丁顿和E. T.科廷厄姆一起被分到了普林西比岛。在他们离开的前一天晚上,爱丁顿、科廷厄姆和戴森仍在这项皇家天文学家的研究规划下熬夜计算着证实爱因斯坦理论所需的光线偏转量。其间科廷厄姆问道,要是测量值比预期值高出一倍怎么办?戴森冷冷地回答:“那么爱丁顿会发疯,你只能自己回家了!”[788]爱丁顿的笔记本记录了接下来发生的故事:“我们在3月初航行到里斯本。在丰沙尔,我们于3月16日将[另外两名天文学家]送往巴西,但我们得在那里继续待到4月9日……并于4月23日抵达普林西比。……在那里我们很快过上了养尊处优的生活,每个人都巴不得为我们提供帮助……5月16日左右,我们要在三个不同晚上进行照相检查都完全没有困难。我对这些测量也得心应手。”然而风云突变。5月29日,即日蚀发生的当天早晨,天门洞开,倾盆大雨持续了数小时,爱丁顿开始担心他们这趟艰难跋涉很可能将化为泡影。不过到了下午1点30分时,日蚀已部分开始显现,而云层也终于开始逐渐散开。“我没能看到日蚀,”爱丁顿后来写道,“我忙着替换感光底片,除了开始时看了一眼以确保日蚀已经开始,中途又看了一眼观察云层情况。我们拍了16张照片。它们清楚地显示出太阳的图像,非常突出;但云层干扰了星辰的图像。最后六张照片显示出了一些结果,我希望它们能给出我们需要的东西。……7月3日,我们冲印了照片,在日蚀之后的六个晚上每晚冲洗两张,而整个白天我都用来进行测量。多云的天气干扰了我的计划。……但其中一张底片提供了与爱因斯坦的预言相符的结果。”爱丁顿转身对他的同伴说:“科廷厄姆,你不用一个人回去了。”[789]

爱丁顿后来将普林西比岛上的实验视为“我一生中最伟大的时刻”。[790]爱因斯坦曾为相对论设定了三个测试,现在其中两个都支持了他的观点。爱丁顿立即给爱因斯坦去信,随信寄去了完整的过程描述及他计算过程的副本。爱因斯坦于1919年12月15日从柏林写来了回信:“亲爱的爱丁顿先生,首先我祝贺您艰难的远征取得成功。鉴于您甚至在早期就对相对论具有极大的兴趣,我想我可以假设我们主要受惠于您的进取精神,因为它让这些远征成为可能。我惊讶于我的英国同行对该理论的兴趣,尽管证实它的难度非常艰巨。”[791]

爱因斯坦的回应其实有些虚伪。爱丁顿证实相对论的消息一公开,马上就让爱因斯坦成了全世界最著名的科学家。“爱因斯坦理论大获全胜”成了《纽约时报》闪耀的头条,而世界各地的许多报纸都以同样的方式赞扬这一重大成就。英国皇家学会在伦敦召开了一次特别会议,会上弗兰克·戴森对索布拉尔和普林西比岛的两次远征做了详细说明。[792]阿尔弗雷德·诺思·怀特海当时也在场。在他名为《科学与现代世界》的作品中,他虽然并不情愿表达自己对此事的看法,但还是在书中转述了当时现场的兴奋之情:“整个紧张气氛与希腊戏剧别无二致:一个至高无上事件的发展已经让命运的判决显露无疑,我们则在旁齐声赞颂。现场的布置也具有戏剧性:仪式是传统的,而作为背景的牛顿肖像提醒着我们,两个世纪以来最伟大的科学原理就在当下接受着第一次修订。我的个人兴趣也同样得到了满足:一场伟大的思维冒险终于安全抵达了彼岸。”[793]

相对论在爱因斯坦首次提出之时并未获得普遍接受。因此,爱丁顿在普林西比岛的观测结果让许多科学家不得不承认,这一关于物理世界极不寻常的思想其实是正确的。从此以后,思想再也不会是原来的模样了。可以非常肯定地说,常识自有其局限性,而爱丁顿,或者说戴森的发现时机堪称完美。旧世界的太阳已经在不止一个方面遭遇了日蚀。


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