Что увидел Эддингтон

Ещё в ходе первых попыток применить теорию относительности к гравитации Эйнштейн вычислил угол отклонения светового луча в поле тяготения Солнца и получил то же, что давала корпускулярная теория света Ньютона. Идея проверить это во время солнечного затмения, измерив видимое смещение звёзд вблизи Солнца, увлекла Эйнштейна в 1913 году, когда он уже искал подходы к математическому формализму общей теории относительности. Ближайшее затмение ожидалось в августе 1914 года; планировалось провести наблюдения в Крыму, но тут началась война, и затею пришлось отложить.

И вот наступило 29 мая 1919 года, день очередного полного солнечного затмения. Как будто сатана подсунул свой скользкий хвост: у Эддингтона в Африке накануне поднялся шторм, небо заволокло облаками, и только две фотопластинки оказались пригодными для обработки, в Западном полушарии из-за смены температурного режима один из телескопов вышел из строя...

Природа ничего не знает об уравнениях, которые пишут для неё физики, но часто с удивительной скрупулёзностью следует им, как в случае с квантовой электродинамикой. В данном же случае природа вполне определённого ответа не дала: как говорится, и не то чтобы 'да', и не то чтобы 'нет'. К тому времени общая теория относительности (она же релятивистская теория гравитации) была построена, Эйнштейн пересчитал угол отклонения и получил вдвое большее значение; Эддингтон потом признавал, что отклонения, похоже, находятся где-то между предсказаниями ньютоновской и релятивистской теорий, но это не помешало ему сделать выбор в пользу последней.

С тех пор этот вывод не раз подвергался сомнению, и подвергается до сих пор. Анализ погрешностей, которые дают разрешающая способность телескопа, суточное вращение Земли, аберрация поля, атмосферная рефракция, звёздная аберрация, собственные движения звёзд плюс неизбежные ошибки обработки — всё это позволило критикам Эддингтона сказать, что наблюдавшийся эффект не выходит за пределы погрешностей измерений (не говоря уже о том, что часть изображений Эддингтон просто отбросил).

Сходную ситуацию, с доказательством вращения Земли, описал В. И. Арнольд в книге 'Гюйгенс и Барроу, Ньютон и Гук': 'Шары бросались в соборе с высоты около 9 м при тщательно закрытых дверях и окнах, чтобы предохранить шар от вредного воздействия сквозняков. Если как следует всё подсчитать, учтя турбулентность, то станет ясно, что при такой маленькой высоте никакого эффекта наблюдаться не может (теоретическое отклонение — 0,3 мм). Но Гук был очень искусным экспериментатором. С тех пор ни у кого больше этот опыт не получался, но у Гука он 'получился'. Королевскому обществу Гук сообщил, что шар при трёх испытаниях каждый раз отклонялся на юго-восток не менее чем на четверть дюйма. По-видимому, он не совсем владел статистическим анализом, и число испытаний было недостаточно велико. Кроме того, он, скорее всего, не проверил полученное отклонение по соответствующему уровню значимости и признал явление установленным, хотя ничего ещё толком доказано не было'. По-настоящему вращение Земли наглядно продемонстрировал два века спустя Леон Фуко, когда никто уже не сомневался в том, что Земля вертится.

На поздравление с блестящим подтверждением его теории Эйнштейн с деланным равнодушием ответил: 'Я в этом не сомневался'. Не сомневался и Эддингтон, ему близка была мысль Эйнштейна, что в эксперименте может обнаружиться лишь то, что подсказывает теория. Настоящий британец всегда парадоксален, таков был и Эддингтон: с одной стороны, от природы застенчив, с другой, мог бы с успехом играть в триллерах Хичкока, с такой-то внешностью. Горячий сторонник релятивистской теории гравитации, он обещал застрелиться, если результат окажется отрицательным; в XVII веке представленные им результаты не были бы приняты Королевским обществом уже в силу того, что он был заинтересованным лицом, а по Уставу свидетельства таких лиц не подлежали рассмотрению. Но на дворе было начало XX века, и европейский рационализм снова брал верх над британским эмпиризмом, и на совместном заседании физиков и астрономов, подводя итог обсуждению, патриарх британской физики Дж. Дж. Томсон внушительно сказал: 'Этот результат — одно из величайших достижений человеческой мысли'.

И всё-таки настоящее, хотя и косвенное, подтверждение релятивистской теории тяготения пришло после открытия разбегания галактик и формулировки закона Хаббла, по существу предсказанного нашим великим соотечественником А. А. Фридманом, получившим неожиданное решение уравнений Эйнштейна.

P. S. После того как в 1946 году Джордж Гамов предложил модель горячей вселенной, вся космология пошла в сослагательном наклонении: 'Если вы верите в Большой Взрыв...' Как говорится, если бы не было Большого Взрыва, его следовало бы выдумать — хотя бы для того, чтобы поддержать физику высоких энергий. Но это уже другая история.