Ави Льоб говори за астрофизиката на настоящето и бъдещето - Алтернативен изглед

Съдържание:

Ави Льоб говори за астрофизиката на настоящето и бъдещето - Алтернативен изглед
Ави Льоб говори за астрофизиката на настоящето и бъдещето - Алтернативен изглед

Видео: Ави Льоб говори за астрофизиката на настоящето и бъдещето - Алтернативен изглед

Видео: Ави Льоб говори за астрофизиката на настоящето и бъдещето - Алтернативен изглед
Видео: Без формат - Енергията на личните имена и дати 2024, Ноември
Anonim

Астрономията и астрофизиката сега се развиват с много бързи темпове. Ефектите, за които преди няколко години всички говореха като чисто теоретични, вече стават достъпни за пряко наблюдение. Може би най-силният и очевиден пример от последните години е откриването на гравитационни вълни от сливането на далечни черни дупки. Само един април тази година представи едновременно няколко ярки открития, за които беше разказано и за „Елементи“: достатъчно е да назовем получаването на първата „снимка“на черна дупка в галактика M87. Говорихме за тези резултати и за това как ще се развие астрономията в обозримо бъдеще с Ейбрахам Лоб, един от най-авторитетните американски астрофизици, ръководител на астрономическия отдел на Харвардския институт,основател на Инициативата за изследване на Черната дупка и председател на Съвета по физика и астрономия на Националните академии на науките в САЩ.

Напоследък дъжд от астрономически и астрофизични открития буквално се изсипва от небето. На 1 април модернизираните лазерни детектори LIGO и Virgo на гравитационни вълни възобновиха работата си, от които веднага започнаха да пристигат най-интересните съобщения. Така на 8, 12 и 21 април те регистрират три изблици на космическия гравитационен фон, които те интерпретират като потенциални индикатори за сливането на черни дупки. На 25 април беше заловен добър кандидат за гравитационния подпис на сблъсък на неутронни звезди 150 мегапарсека (около 500 милиона светлинни години) от нашата Галактика - вторият по време на работа на тези детектори и първият от август 2017 г. (прочетете за първото подобно събитие в статията на Сергей Попов Сливането неутронни звезди!). Вярно,този път регистрацията не беше последвана от потвърждаване на наблюдения във всеки диапазон от електромагнитни вълни, което може да се обясни с отдалечеността на събитието (първото сливане на неутронни звезди се случи на 130 милиона светлинни години от Млечния път). Спектърът на влака на гравитационната вълна обаче е в добро съгласие с този, който трябва да се осъществи, когато неутронните звезди се слеят с последващото образуване на черна дупка.

Априлските изненади не свършиха дотук. На 26-и се появиха сензационни доклади за възможното гравитационно събуждане на абсорбцията на неутронна звезда от черна дупка на разстояние 375 мегапарсека от нас. Вярно е, че това заключение все още не е окончателно, още повече, че този път електромагнитната опашка на събитието не беше открита (вероятно и заради огромното разстояние). Възможно е това да е било сблъсък на неутронни звезди или дори фалшив сигнал - времето ще покаже. Въпреки това, членовете на двете сътрудничества остават оптимисти. И всички тези открития бяха направени в рамките на месец! Неслучайно Джовани Проди, професор от университета в Трент в Италия, който координира обработката на данни от детектора Дева, нарече този април месец за несравним наука.

Априлските изненади не бяха ограничени до новината за гравитационната астрономия. Имаше сензационни доклади за първия симулиран образ на околността на свръхмасивна черна дупка (Черна дупка на галактика М87: вътрешен портрет, „Елементи“, 14.04.2019 г.) и откриването на хелиеви хидридни йони в една от планетарните мъглявини, от която в зората на Вселената започва космическата химия (Хелиевият хидрид - първата молекула във Вселената - все още се образува в космоса, „Елементи“, 22.04.2019 г.). И - само за сладост - на 1 май астрофизиците от Колумбийския и Флоридския университети съобщават в списанието Nature, че металите от семейството на актиноидите се появяват в Слънчевата система поради сливането на двойка неутронни звезди (Тежки елементи влязоха в Слънчевата система от неутронни звезди, които се сляха 80 милиона години преди нейното образуване). звезди, "Елементи", 24.05.2009 г.). Това се случи на около хиляда светлинни години от мъглявината преди слънчевия газ и прах, 80 милиона години преди Слънцето и планетите да се образуват от него.

В началото на май обсъдих постиженията и перспективите на съвременната наука за Вселената с един от най-уважаваните американски астрофизици, Авраам (в неформална комуникация - Ави) Лоб (Авраам (Ави) Льоб). Срещнахме се преди много години, когато той беше „просто“професор по физика в Харвард. Сега той е ръководител на отдела по астрономия на този прочут университет, директор на Института за теория и изчисления (ITC), основател на инициативата „Черна дупка“, председател на Съвета за физика и астрономия на Националните академии на науките на САЩ (Board по физика и астрономия на националните академии). Ето моите въпроси и неговите отговори.

„Ави, всички ние сме свидетели на революционни промени в астрономията и астрофизиката. Във въвеждането на нашия разговор изброих като илюстрация последните съобщения от гравитационните детектори. Съгласни ли сте с тази оценка?

Промоционално видео:

- Съгласен съм. Наистина живеем в прекрасно време, което носи все по-голям поток от интересни открития. Признавам, че като теоретичен астрофизик съм допринесъл за някои пробиви. Например преди няколко години колегите и аз анализирахме в редица статии възможността за изграждане на изображение на близостта на черна дупка в ядрото на галактиката M87. Сега, както знаете, беше възможно да се получи чрез методи на компютърен анализ на резултатите от наблюденията на няколко радиотелескопа в рамките на проекта за телескоп „Хоризонт на събитията“. Картината, гърмяща по целия свят, публикувана не само в научни публикации, но и на първите страници на вестниците, напълно съответства на нашето прогнозиране.

Що се отнася до гравитационната астрономия, няма как да не си спомня един забавен инцидент. Преди около пет години изнесох лекция в зимното училище за студенти и специализанти за перспективите за откриване на гравитационни вълни за астрономия и астрофизика. Около десет минути след началото ме прекъсна друг преподавател, който ме попита защо губя времето на млади студенти, обсъждащи въпроси, които няма да помогнат най-малко на научната им кариера. Точно две години по-късно, през февруари 2016 г., членовете на колаборацията LIGO обявиха първото гравитационно откриване на сблъсък с черна дупка! Но моят опонент беше сравнително млад мъж! Между другото, това показва още веднъж, че научният консерватизъм не е непременно свързан с възрастта.

Възможно ли е да се каже, че създаването на инсталации за записване на гравитационни вълни стана важна стъпка след формирането на астрономията на всички вълнови електромагнитни наблюдения през втората половина на ХХ век?

- Сигурен. Освен това възможностите на гравитационните детектори са значително разширени, ако могат да се използват паралелно с детектори на фотонови и неутрино сигнали, които също се разпространяват в пространството със скоростта на светлината. И тази употреба вече се е превърнала в реалност. Буквално пред очите ни само за три години се появи нова астрономия, която се нарича многоканална1. Така революционните промени, за които говорихте, наистина се случват.

Но в най-новата астрономия, освен толкова бързо придобит многоканален, има ли още много интересни неща?

- Не можете да изброите всичко. Например, през последните години значително подобрихме разбирането си за това как са се образували първите звезди и са се образували първите галактики. Сега знаем със сигурност, че тези звезди бяха изключително горещи и затова блестяха интензивно в ултравиолетовия диапазон. Преди появата им практически целият водород в космическото пространство е съществувал под формата на неутрални атоми и молекули. Ултравиолетовата кванта разделя водородни атоми на електрони и протони - процес, наречен вторична йонизация. Той насърчава растежа, а след това и сливането на галактиките и появата в пространството на големи и свръх големи структури - гигантски галактики и галактически клъстери.

Вторичната йонизация приключи, когато Вселената беше на около милиард години. Тънките детайли от развитието му на този етап остават да се изяснят. При решаването на този проблем е много полезен спектралният анализ на фотоните, които по това време излъчват водородни атоми със спонтанна промяна във взаимната ориентация на протонните и електронните завъртания. Когато скача от успоредно на антипаралелно, се излъчва фотон с честота 1,42 гигагерца, което съответства2 на дължина на вълната 21,1 см. Въпреки че такива преходи се случват много рядко в отделни атоми, в галактическа скала радиационната сила на неутралния водород в никакъв случай не е малка. Следователно разпределението на водорода в междузвездното пространство може да бъде ефективно наблюдавано с помощта на радиотелескопи.

Много е важно подобни наблюдения да позволяват проследяване на еволюцията на Вселената. Поради космологичното червено изместване радиоизлъчването от далечни галактики се измества към по-големи дължини на вълната и колкото по-силно, толкова по-рано те се появяват. Чрез сканиране на това излъчване с различна дължина на вълната могат да се получат времеви отрязъци от разпределението на неутрален водород в космическото пространство. Тази линия на изследване се нарича „21-сантиметрова космология“, двадесет и един сантиметрова космология.

Сега се създава ново поколение детектори за радиовълни. Когато започнат да функционират, можем да се задълбочим още повече в ранната история на Вселената.

Многоканалната астрономия има още едно измерение - неутрино. Ако говорим за Голямото пространство, то това е най-новото. Слънчевите неутрино са открити за първи път преди половин век и оттогава са интензивно изследвани. През февруари 1987 г. бяха открити неутрино, родени от експлозията на свръхнова SN 1987A в Големия Магеланов облак, спътник на нашата Галактика. Разстоянието до тази звезда по космически стандарти е много малко, само 170 хиляди светлинни години. Но през септември 2017 г. беше записан неутрино сигнал, който с голяма вероятност може да бъде свързан с активността на квазар, на близо 4 милиарда светлинни години от нас. Той беше хванат от обсерваторията IceCube, разположена в Антарктида на Южния полюс. Този обещаващ резултат може да се счита за начало на екстрагалактична неутрино астрономия.

Изглед на надземната част на обсерваторията на неутрино IceCube, към която художникът добави начертани нишки с фотоумножители, с които е записано излъчването на Черенков (всъщност тези детектори са разположени дълбоко в леда)
Изглед на надземната част на обсерваторията на неутрино IceCube, към която художникът добави начертани нишки с фотоумножители, с които е записано излъчването на Черенков (всъщност тези детектори са разположени дълбоко в леда)

Изглед на надземната част на обсерваторията на неутрино IceCube, към която художникът добави начертани нишки с фотоумножители, с които е записано излъчването на Черенков (всъщност тези детектори са разположени дълбоко в леда).

И накрая, съвременната астрономия все повече се занимава с търсенето на извънземен живот. Броят на известните екзопланети сега се измерва на четири хиляди и непрекъснато расте. Данните от космическата обсерватория Кеплер предполагат, че около една четвърт от тези планети може да са подходящи за органичен живот. Нашите хардуерни възможности ни позволяват да търсим следи от бактериален живот чрез тяхното проявление в химичния състав на планетарните атмосфери. Това може да бъде доказано от наличието на кислород и метан, но това в никакъв случай не са единствените признаци. И се надявам, че скоро ще започнем сериозно търсене на интелигентен живот. Вярно е, че тази тема все още е извън интересите на основната астрономия, но времената се променят.

Тъй като вече сме започнали да говорим за това, не можем да не споменем първото наблюдение на небесно тяло в историята на астрономията, излязло от междузвездното пространство, преминало Слънцето и напуснало Слънчевата система. Това е астероид 1I / Oumuamua, открит през октомври 2017 г. Той е много удължен по дължина, което е изключително необичайно за астероидите в Слънчевата система. В допълнение, той се върти много бързо и има много други странни свойства.

Оумаамуа се виждаше още когато се отдалечаваше от Слънцето. Напълно възможно е обаче хиляди небесни тела с подобен произход да се държат в гравитационния плен на Слънчевата система, които са загубили част от кинетичната си енергия поради гравитационните взаимодействия с планетите, главно с Юпитер. Съвсем наскоро аз и моят ученик Амир Сирай публикувахме статия в Astrophysical Journal, обсъждаща възможностите за намиране на такива обекти. Алексей, можете ли да си представите колко би било чудесно да намерите и изучите небесно тяло от междузвезден произход! И това вече не са празни спекулации!

„Ави, от казаното от теб разбрах, че забележителните промени в науката за Вселената сега ясно се ускоряват - също като самата Вселена. Какво казваш?

- И това е вярно! Страхотна аналогия.

Но вие сте не само изследовател, но и ментор на студенти и аспиранти, както и организатор и администратор, и от висок ранг. Досажда ли ви основната работа?

- За щастие, все още имам достатъчно време и за наука, и за преподаване. Що се отнася до другите отговорности, те помагат да се видят и разберат промените, за които говорихме. И не само да разберат, но и да помогнат да ги направят, с други думи, да повишат ефективността на научните изследвания.

Но има още нещо. За мен работата в науката е начин да задоволявам собственото си любопитство, колкото и банално да звучи. Това е възможност да задавате въпроси за структурата на Вселената, да търсите и да намерите отговори, да обучавате другите и да се обучавате сами. И в своите административни ресурси, на първо място виждам средство за повишаване на ефективността на колективните изследвания и подпомагане на младите хора да работят успешно в научната област. Опитвам се да поддържам и насърчавам вътрешнонаучна култура, основана на уважението към независимото мислене, доверието в творческите инициативи и липсата на страх от рискови проекти. И считам тази част от работата си за изключително важна.

Що се отнася до ефективността на науката, тук е само един пример. Вие, разбира се, знаете името на астронома Ото Струве?

Разбира се. Както и руските му корени. В крайна сметка той е роден и учи в Харков, където баща му е университетски професор и директор на астрономическата обсерватория

- Не се съмнявах в това. И така, в началото на 50-те години Струве проведе много интересен мисловен експеримент. Чудеше се какво би било, ако орбитата на Юпитер се намира близо до Слънцето. Струве стигна до извода, че в този случай Юпитер, чрез привличането си, ще предизвика периодични колебания на движението на Слънцето по неговата вътрегалактична траектория. По принцип те биха могли да се видят от междузвездни разстояния, използвайки спектроскопско оборудване. Сега разбираме, че той посочи пътя към откриването на масивни екстрасоларни планети, орбитиращи близо до техните звезди. По този начин професорът по астрономия в Университета на Женева Мишел Майор и неговият аспирант Дидие Келоз през 1995 г. откриват първата планета на орбита на обикновена звезда. И скоро методът на доплерова спектроскопия на звездното лъчение се превърна в мощно оръжие за лов на екзопланети.

Всичко това вече се е случило в наше време. Но в продължение на четиридесет години след предложението на Струве, не беше позволено телескопично време за подобни наблюдения! Вече е известно, че обиколните околоземни масивни планети, така наречените горещи Юпитери, са много често срещани в нашата Галактика. Тогавашните астрономи обаче напълно изключиха дори теоретичната възможност за тяхното съществуване. Те се доверяват на стандартния модел на планетогенеза, от който следва, че по време на формирането на Слънчевата система Юпитер, подобно на други гигантски планети, просто не може да се превърне в близък спътник на Слънцето. Те разсъждаваха доста рационално: откриването е невъзможно, защо да губим ценното време от телескопични наблюдения, за да сме убедени в това? Ако авторитетните астрономи по това време бяха признали, че този модел не е универсален, горещите юпитери може би са били открити много по-рано.

Тази история е добър пример за това как консерватизмът и нескромната вяра в авторитета пречат дори на компетентните учени да признаят реалността на нещо, което все още не е наблюдавано. Виждам това като една от основните причини за спада на ефективността на науката и като научен ръководител правя всичко възможно да я противодействам.

Ави, има много такива случаи и то не само в астрономията

- Естествено. Всички знаят, че сега откриването на гравитационни вълни е много, много остър край на астрофизиката. Но моите колеги и учители от години спорят с пълна убеденост, че подобни експерименти са загуба на енергия и пари. И така, повтарям, моята задача е да помогна на учениците и колегите да мислят широко и с отворен ум, да бъдат отворени за нови идеи. Цялата история на науката ни учи на това.

„Ави, говориш за пари. Понякога човек чува, че съвременната астрономия и астрофизика са станали твърде скъпо начинание. Така е?

- Нет, не думаю. Моя наука, даже в ее нынешнем продвинутом состоянии, это всё же не физика элементарных частиц. Вот там действительно новые ускорители обходятся в миллиарды долларов, причем никто не может гарантировать, что полученные результаты оправдают такие бюджеты. А вот мы добиваемся фундаментальных результатов даже при умеренных ассигнованиях. Нужно просто быть умным и изобретательным. Выражаясь фигурально, скажу, что в моей области без больших затрат выращивают множество прекрасных цветов. Конечно, и у нас есть многомиллиардные проекты - прежде всего, создание и запуск гигантского Космического телескопа имени Джеймса Уэбба, который сейчас планируется на 2021 год. Однако же - и в отличие от физики элементарных частиц! - можно с успехом работать на самом переднем крае астрономии и астрофизики, располагая относительно скромными бюджетами. Возьмем, например, мониторинг реликтового микроволнового излучения космической обсерваторией WMAP или картирование небосвода с помощью гравитационного микролинзирования. Эти проекты принесли фундаментальные результаты при весьма умеренных затратах.

Конечно, наши бюджеты зависят от того, в какой мере общество и его политические лидеры готовы поддерживать науку о Вселенной. Но каковы бы ни были наши ресурсы в будущем, мы всегда найдем возможность с толком их использовать в интереснейших исследовательских проектах. Вот в этом я уверен.

Ави, теперь давай перейдем к конкретике. Возьмем хотя бы такой ключевой для космологии и астрофизики вопрос, как численное значение параметра Хаббла, который определяет темп расширения Вселенной. Пару десятилетий назад считалось, что оно известно достаточно точно, а теперь эта уверенность сильно поколеблена. Что ты об этом думаешь?

- Алексей, это очень непростая проблема, и обсуждать ее можно долго. Если не вдаваться в технические детали, то мое мнение таково: мы до сих пор не вполне понимаем масштабные линейки, которые применяем для оценки расстояний в ближней части Вселенной. Это относится и к использованию цефеид, и особенно к использованию сверхновых типа Ia в качестве стандартных свечей. Мы ведь все еще не знаем, какова их природа. Раньше считалось, что это белые карлики, вспыхнувшие в результате аккреции вещества с соседних звезд. Теперь мы допускаем, что некоторые сверхновые этого типа загораются вследствие столкновения пары белых карликов. Кроме того, пока не известны некоторые важные детали взрывных процессов, которые и порождают эти сверхновые. Такое положение дел чревато риском возникновения погрешностей в определении космических дистанций, которые могут достигать десяти процентов.

Ты спросишь, какой из методов заслуживает наибольшего доверия? В этом вопросе я полностью на стороне планковских данных. Их анализ основан на очень простой и в то же время фундаментальной физике, которая, как мы уверены, работала на ранней стадии существования Вселенной.

Конечно, мою точку зрения можно оспорить. Команда Рисса утверждает, что их оценка H0 верна с возможной погрешностью менее двух процентов. Если это действительно так, H0 не может быть меньше 72 км/сек на мегапарсек, что примерно на 6 процентов превышает планковское значение. Но я не думаю, что они устранили все возможные источники ошибок в определении дистанций до наблюдавшихся цефеид. А раз так, вопрос остается открытым.

Конечно, ситуация не безвыходная. Я надеюсь, что со временем появятся способы независимого и достаточно точного определения межгалактических дистанций. Это позволит заново определить значение H0 и, возможно, даже поможет найти скрытые причины прежних неточностей в калибровке дистанций. В частности, для этого можно воспользоваться показаниями детекторов, регистрирующих гравитационные волны, возникшие при слиянии нейтронных звезд.

Ты имеешь в виду метод стандартных сирен?

- Вот именно.

И как ты его оцениваешь?

- Метод стандартных сирен чрезвычайно перспективен, мы от него многого ожидаем. Нужно только подождать, когда он обеспечит большую точность. Кстати, для измерения расстояний можно использовать и наблюдения за черными дырами. Это будет еще один независимый способ калибровки дистанций в сотни миллионов и даже миллиарды световых лет. Так что разногласия с определением значения H0 со временем будут устранены.

Ави, напоследок расскажи об Инициативе по исследованию черных дыр

- Вот об этом - с удовольствием. Это сейчас единственный в мире центр, который целиком и полностью занимается черными дырами. Ему всего лишь три года. Он начал работать в 2016 году, причем его открытие почтил своим посещением Стивен Хокинг. Мы решили собрать вместе многих специалистов, интересующихся этим предметом, - астрономов, математиков, физиков и даже философов. Я сначала опасался, что наши встречи будут чем-то вроде вавилонского столпотворения, но этого не случилось. Через несколько месяцев мы все притерлись друг к другу и нашли общий язык. Центр финансируется за счет трехлетнего гранта - надеюсь, что его продлят.

Наша работа уже дала результаты в виде того самого портрета сверхмассивной черной дыры в галактике М87, о котором мы с тобой говорили. Члены коллаборации Event Horizon Telescope работают в тесном контакте с нашим центром. Так что знаменитый портрет - в каком-то смысле и наш ребенок.

«Портрет» сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре галактики M87, полученный участниками коллаборации Event Horizon Telescope на основе наблюдений, проводившихся в апреле 2017 года на длине волны 1,3 мм. Светящееся кольцо - излучение от аккреционного диска вокруг черной дыры, «тень» от которой мы видим как темное пятно в центре. Отсутствие светлой полосы, пересекающей область «тени» (которая, например, показана в кадрах с черной дырой Гаргантюа в фильме «Интерстеллар»), объясняется тем, что плоскость аккреционного диска почти перпендикулярна лучу зрения
«Портрет» сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре галактики M87, полученный участниками коллаборации Event Horizon Telescope на основе наблюдений, проводившихся в апреле 2017 года на длине волны 1,3 мм. Светящееся кольцо - излучение от аккреционного диска вокруг черной дыры, «тень» от которой мы видим как темное пятно в центре. Отсутствие светлой полосы, пересекающей область «тени» (которая, например, показана в кадрах с черной дырой Гаргантюа в фильме «Интерстеллар»), объясняется тем, что плоскость аккреционного диска почти перпендикулярна лучу зрения

«Портрет» сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре галактики M87, полученный участниками коллаборации Event Horizon Telescope на основе наблюдений, проводившихся в апреле 2017 года на длине волны 1,3 мм. Светящееся кольцо - излучение от аккреционного диска вокруг черной дыры, «тень» от которой мы видим как темное пятно в центре. Отсутствие светлой полосы, пересекающей область «тени» (которая, например, показана в кадрах с черной дырой Гаргантюа в фильме «Интерстеллар»), объясняется тем, что плоскость аккреционного диска почти перпендикулярна лучу зрения.

Хочу отметить также, что рабочие дискуссии на встречах участников нашей Инициативы оказались очень плодотворными во многих отношениях. Они даже подвигли меня на написание статьи для философского журнала, а этого я не делал никогда в жизни.

С удовольствием прочту. А пока спасибо за замечательное интервью

- И тебе спасибо. Надеюсь, что у нас будет еще немало интересных бесед.

***

Публикация беседы с Ави Лёбом совпадает по времени с очень важной датой в истории как физики, так и науки о Космосе. Ровно 100 лет назад, 29 мая 1919 года, две экспедиции британских астрономов провели наблюдения за полным солнечным затмением, тень от которого прошла через Атлантику узкой полосой от Южной Америки к Западной Африке. В ходе этих наблюдений, сделанных в бразильском поселке Собраль и на острове Принчипе в Гвинейском заливе, были обнаружены очень малые смещения видимого положения нескольких звезд, расположенных на небосводе вблизи солнечного диска. Наличие таких смещений и их численные величины неплохо (естественно, с учетом ошибок измерений) соответствовали предсказанному Эйнштейном эффекту отклонения световых (или любых электромагнитных) волн в поле тяготения Солнца. Это было первое подтверждение обнародованной в ноябре 1915 года эйнштейновской теории тяготения, полученное на основе новой (а не уже накопленной, как в случае с вращением перигелия Меркурия) астрономической информации.

Обе экспедиции были посланы в основном благодаря настойчивости профессора астрономии и экспериментальной философии Кембриджского университета Артура Стенли Эддингтона, который заручился поддержкой Королевского астронома Фрэнка Дайсона. Эддингтон сам и возглавил гвинейскую экспедицию; главой бразильской команды стал гринвичский астроном Чарльз Дэвидсон. Всё предприятие обошлось английской казне в 1100 фунтов - не так уж много за столь фундаментальные достижения.

История обеих экспедиций описана и прославлена во множестве книг и статей. Однако куда менее известно, что астрономы и до того пытались проверить эйнштейновское предсказание звездных смещений - правда, сделанное гораздо раньше. В 1911 году он уже представил в журнале Annalen der Physik формулу, дающую оценку углового смещения звезд на небесной сфере (точно такой же результат в 1801 году получил и тремя годами позже опубликовал берлинский астроном и математик Иоганн Георг фон Зольднер, который считал свет потоком корпускул, подчиняющихся законам ньютоновской механики). В статье Эйнштейн призвал астрономов проверить величину смещения, вычисленную на основе этой формулы, при наблюдениях звезд, которые появляются вблизи закрытого Луной солнечного диска во время полного солнечного затмения. Скорее всего, эту идею ему предложил Джордж Эллери Хейл, основатель и директор калифорнийской солнечной обсерватории Маунт-Вильсон, чьим мнением Эйнштейн очень дорожил.

Этим призывом Эйнштейн не ограничился. Еще до публикации статьи он вступил в переписку с молодым сотрудником Берлинской обсерватории Эрвином Фрейндлихом, с которым обсудил возможность обнаружить звездные смещения. Фрейндлих воспринял эту идею с большим энтузиазмом и начал ее пропагандировать среди коллег. В октябре 1911 года он заинтересовал ею посетившего Берлин американского астронома Чарльза Диллона Перрайна, который тогда возглавлял Аргентинскую национальную обсерваторию. Перрайн в это время готовил наблюдения полного солнечного затмения, которое должно было наблюдаться в Бразилии ровно через год. Он и стал первым астрономом, который подверг проверке предсказание Эйнштейна.

Однако же Перрайну не повезло. Он развернул свою аппаратуру в городке Кристина на юго-востоке Бразилии. Но в день затмения 10 октября 1912 года там стояла дождливая погода, так что фотографии звезд сделать не удалось. Тем не менее его предприятие оказалось не совсем безуспешным. В Бразилию для участия в наблюдениях прибыли и Дэвидсон, и Эддингтон, который еще не стал профессором и тоже был сотрудником Гринвичской обсерватории. Скорее всего, именно там Эддингтон впервые узнал от Перрайна об эйнштейновском проекте создания новой теории тяготения.

Двумя годами позже в работу включился Фрейндлих. Летом 1914 года он отправился в Крым для наблюдения солнечного затмения 21 августа. Его экспедиция, которую финансировал дипломат и пушечный король Густав Крупп фон Болен, добралась до Феодосии, но с началом Первой мировой войны была задержана российскими властями и в сентябре выслана в Германию.

Тогда же в Россию прибыли американские астрономы - и с той же целью. Это были сотрудники Ликской обсерватории во главе с ее директором Уильямом Кэмпбеллом. Собственно измерения положений звезд были возложены на ассистента Кэмпбела Эбера Кёртиса, впоследствие весьма известного астронома. Американцы, которым, разумеется, никто не мешал, установили свое оборудование в Броварах неподалеку от Киева. Однако во время затмения там шел дождь, так что наблюдения не получились. Тогда же в Минске при отличной погоде работала английская астрономическая экспедиция во главе с Дэвидсоном. Но британцы вели наблюдения за солнечной короной, отклонением звездных лучей они не занимались. Впрочем, от Дэвидсона открытие не ушло: в 1919 году именно его группа получила самые убедительные результаты, подтвердившие вычисления Эйнштейна (экспедиция на остров Принчипе под руководством Эддингтона из-за худших погодных условий сделала то же самое с меньшей достоверностью).

Трябва да кажа, че във всичко това Айнщайн имаше голям късмет. През ноември 1915 г. той показа, че ъгловото отклонение на звездната светлина в близост до Слънцето трябва да бъде два пъти по-голямо от стойността, което следва от първата му (а също и формулата на Солднер). Именно този резултат четири години по-късно е сертифициран от експедициите на Едингтън и Дейвидсън. Така по-късно Айнщайн имаше пълно право да твърди (макар и по различен повод), че Бог е изтънчен, но не и злонамерен.

Алексей Левин