Sto lat temu zespół brytyjskich naukowców udowodnił prawdziwość teorii względności Einsteina, śledząc odchylenie światła gwiazd podczas całkowitego zaćmienia Słońca w maju 1919 roku. W artykule szczegółowo opisano, jakie trudności musieli pokonać uczestnicy eksperymentu, jak przebiegał sam eksperyment i jaki był wynik jego sukcesu.
Zwykle, gdy naukowcy testują teorię, udaje im się opanować sytuację. Jednak w 1919 roku, pod koniec I wojny światowej, brytyjski astronom i fizyk Sir Arthur Stanley Eddington (Sir Arthur Stanley Eddington) nie mógł pochwalić się takim luksusem. Miał zamiar przetestować teorię względności Alberta Einsteina za pomocą zaćmienia Słońca, które można było zaobserwować zaledwie kilka tysięcy mil od najbliższego laboratorium zapewniającego dokładne pomiary. Nie było to łatwe. „Podróżując, aby obserwować całkowite zaćmienie Słońca, astronom przerywa odmierzoną pracę i rozpoczyna okrutną grę z losem” - napisał młody Eddington. W jego przypadku jeszcze trudniej było zapewnić pełną kontrolę nad sytuacją - ze względu na zdradliwą pogodę i wojnę.
Pozycja Einsteina była również wyjątkowo niestabilna. W Berlinie, jego znajomej przestrzeni naukowej, panował coraz większy chaos. Jego wykłady z teorii względności musiały zostać przełożone z powodu braku węgla do ogrzewania sal wykładowych na uczelni. Podczas tymczasowego wykładu w Zurychu Einstein również nie wykazywał szczególnego zainteresowania swoją pracą tam; tylko 15 studentów zapisało się na jego wykład o względności - a uniwersytet odwołał to wydarzenie.
W Berlinie trudno było zrozumieć, że wojna się skończyła, poza tym prawdziwy pokój był możliwy dopiero po tym, jak strony wojujące zgodziły się zawrzeć wiążące porozumienie. Podczas negocjacji rozmawiano o utworzeniu Ligi Narodów, a także o podziale Afryki i Bliskiego Wschodu na nowe dobra kolonialne. Podczas gdy naukowcy prowadzili swoje badania, zwycięskie imperia przejmowały coraz więcej ziem.
Te nowe granice imperiów miały ogromne znaczenie dla astronomów planujących wyprawy w celu obserwacji zaćmienia Słońca w maju 1919 roku. Pierwszym krokiem Eddingtona i jego kolegi, fizyka i astronoma Royal Frank Watson Dyson, było po prostu ustalenie, gdzie i kiedy można zobaczyć zaćmienie. Strefa totalności - miejsce, z którego można zobaczyć Księżyc całkowicie przesłaniając Słońce - ma zwykle szerokość kilku tysięcy mil, ale zaćmienie można zobaczyć tylko przez kilka minut (jeśli masz szczęście). Cień księżyca przesuwa się po powierzchni Ziemi z prędkością ponad tysiąca mil na godzinę, a astronomowie ze swoimi teleskopami i kamerami muszą znajdować się we właściwym miejscu we właściwym czasie. Ścieżka totalności ciągnęła się przez półkulę południową od Afryki do Ameryki Południowej. Na wybór miejsca obserwacji wpłynęło wiele czynników:jaka jest pogoda o tej porze roku? Jak nisko na niebie przejdzie zaćmienie? Czy w okolicy znajdują się parowce i sieci kolejowe do transportu astronomów i ich ciężkiego sprzętu? Czy w pobliżu jest stacja telegraficzna?
Ostatecznie Dyson i Eddington zdecydowali, że dwie lokalizacje po przeciwnych stronach Atlantyku najlepiej pasują do tych warunków - każdy naukowiec będzie miał do dyspozycji około pięciu minut całości. Jedna z tych lokalizacji - brazylijskie miasto Sobral, 80 mil od wybrzeża - miała połączenia kolejowe. Miasto nie znajdowało się dokładnie w centrum strefy całkowitej, więc okres zaćmienia trwał o kilka sekund krócej. Jednak ta wada została z nadwyżką zrekompensowana przez zalety logistyczne. Uważano, że pora deszczowa kończy się w tym rejonie do maja, choć nikt nie mógł za to ręczyć.
Na inną lokalizację wybrano Príncipe, wyspę oddaloną o 110 mil od zachodniego wybrzeża Afryki na północ od równika. Wyspa była częścią posiadłości cesarskich Portugalii i słynęła z eksportu kakao. Rozkwit przemysłu czekoladowego oznaczał, że z Lizbony kursował co dwa tygodnie parowiec, a wyspa prawdopodobnie miała infrastrukturę w stylu europejskim. Oddalenie wyspy odegrało rolę w rękach naukowców, ponieważ otaczające ją masy wody zapewniały stabilniejszą temperaturę przez cały dzień i łatwy widok na horyzont.
W 1918 roku Dysonowi przydzielono tysiąc funtów (według dzisiejszych standardów 75 tysięcy dolarów) na koszty podróży. Biorąc pod uwagę czas wojny, był to bardzo imponujący grant - Dyson zdecydował, że za te pieniądze może pokryć koszty obu wypraw, co było ważnym zabezpieczeniem przed złą pogodą czy innymi wypadkami i dramatycznie zwiększyło szanse na sukces.
Film promocyjny:
Uzgodniono, że Eddington pojedzie do Principe w towarzystwie Edwina T. Cottinghama, zegarmistrza, który przez wiele lat pracował w obserwatoriach Dyson i Eddington, przechowując tam chronometry. W międzyczasie obserwacje w Sobral były prowadzone przez Charlesa Davidsona, który miał reputację absolutnego czarodzieja z urządzeniami mechanicznymi i instrumentami naukowymi. Dyson mógł mu całkowicie zaufać w kwestii dowolnego mechanizmu.
Sprzęt, który przygotowywał Davidson, obejmował trzy starannie dobrane teleskopy. Eddington potrzebował wyraźnych obrazów gwiazd, a nie tego, czego zwykle oczekują obserwatorzy zaćmień. Dlatego zespoły zdecydowały się na użycie teleskopów astrograficznych - specjalnie zaprojektowanych do uzyskiwania dokładnych obrazów subtelnych obiektów. Dyson próbował zdobyć dwa teleskopy, takie jak używane podczas poprzednich zaćmień. Jeden z nich, zainstalowany w Greenwich, nie był trudny do zdobycia. Drugi znajdował się w Obserwatorium Oksfordzkim, którym kierował H. Turner, najbardziej zaciekły wróg Niemiec wśród krajowych astronomów. Nie wiemy, w jaki sposób Dyson przekonał Turnera do oddania tego cennego narzędzia do dyspozycji ekspedycji, której głównym zadaniem było sprawdzenie teorii Einsteina, ale jakoś mu się to udało.
Nawet przy odpowiednim wyposażeniu tego rodzaju pomiar w 1919 roku był niezwykle trudny do przeprowadzenia. Gdy Ziemia się obraca, Słońce znajduje się w fazie zaćmienia, a gwiazdy również poruszają się po niebie. Z tego powodu nawet jeśli jest to kwestia sekund, obrazy fotograficzne są nieostre. Jednym z rozwiązań tego problemu jest zamontowanie teleskopu na osi i powolne obracanie go zgodnie z ruchem Ziemi. Nie jest to jednak opcja najodpowiedniejsza na wyprawę: teleskopy są ciężkie i nieporęczne oraz bardzo trudne do przenoszenia - nieumyślnie można potrząsnąć obiektywem lub zmienić pochylenie i tym samym zepsuć ostateczny obraz. Tradycyjnym rozwiązaniem był coelostat, rodzaj „wahadłowego lustra”, którego Eddington używał w przeszłości.
Teleskop jest ustawiony poziomo i jest stabilizowany. Soczewka teleskopu skierowana jest na zwierciadło coelostatu, które jest ustawione tak, aby obraz Słońca padał na środek aparatu. A potem podczas zaćmienia lustro można płynnie obracać i dzięki temu zachować wyraźny obraz w centrum.
W Greenwich był cały zestaw takich celostatów - były już używane niejednokrotnie na wyprawach. Niestety urządzenia te były używane przez bardzo długi czas i nie można było na nich polegać. Z reguły modernizacja tych urządzeń była bezpretensjonalnym, ale raczej żmudnym procesem, ale pierwsze przygotowania do wyprawy odbywały się w okresie wojny i do wykonania precyzyjnej obróbki wymagane było stosowne zezwolenie MON. Tak więc jako rezerwa naukowcy zabrali ze sobą kilka małych czterocalowych teleskopów - na wszelki wypadek.
Członkowie wypraw nie byli bynajmniej biernymi obserwatorami, którzy podczas zaćmienia usiłują wykryć jakiekolwiek dziwne zjawiska. Ich celem było przetestowanie konkretnych przewidywań teorii względności Einsteina. Einstein zasugerował spojrzenie na gwiazdę, która wydaje się znajdować na samym skraju dysku słonecznego (w rzeczywistości gwiazda ta może znajdować się biliony mil od Słońca - po prostu znajduje się obecnie w jednej linii z krawędzią dysku). Obraz tej gwiazdy jest transmitowany przez wiązkę światła. Kiedy strumień światła przechodzi w pobliżu Słońca, krzywizna czasoprzestrzeni (utworzona przez grawitację słoneczną) również ugnie tę wiązkę światła. Każdy, kto podąży za obrazem gwiazdy z Ziemi, zauważy jej niewielkie przesunięcie z pierwotnego położenia, co jest konsekwencją wygięcia. Ogólna teoria względności przewidziała dokładny kąt między punktem, w którym powinna znajdować się gwiazda przy braku grawitacji słonecznej na swojej drodze, a miejscem, w którym znajdowałaby się pod jej wpływem. Kąt ten był mierzony w sekundach łukowych (jedna 60-ta z jednego -60 stopnia). Według Einsteina zmiana ta powinna wynosić 1,75 sekundy łukowej. Na płytach fotograficznych, których zamierzał użyć Eddington, liczba ta wynosiła około jednej sześćdziesiątej milimetra.ta liczba była równa około jednej sześćdziesiątej milimetra.ta liczba była równa około jednej sześćdziesiątej milimetra.
Astronomowie byli w stanie dokonać tych dokładnych pomiarów, ponieważ starali się uwzględnić wszystkie czynniki. Zdjęcia wykonane podczas zaćmienia zostały porównane ze zdjęciami tego samego pola gwiazd, na którym Słońce nie znajdowało się już przed nimi podczas fazy zaćmienia. Naukowców interesowała przede wszystkim zmiana położenia gwiazdy - do tego potrzebowali niezawodnego punktu wyjścia. Może minąć kilka miesięcy, zanim Słońce przemieści się na tyle daleko po niebie, że jego grawitacja nie będzie zniekształcać obrazów.
Oznacza to, że drugą serię zdjęć należy wykonać kilka miesięcy przed samym zaćmieniem lub po nim. Ponadto podczas tworzenia tych obrazów należy używać tych samych obiektywów i ustawień fotograficznych - wszystkie obiektywy różnią się nieznacznie od siebie i konieczne jest upewnienie się, że widoczna zmiana pozycji gwiazdy nie jest spowodowana błędami w drugim obiektywie. W związku z tym zdjęcia gwiazd, które naukowcy zamierzali zmierzyć, zostały wykonane w Anglii za pomocą soczewek, które planowali użyć podczas wyprawy.
Chcąc jak najszybciej dostać do domu wstępne ustalenia, Eddington i Dyson wymyślili nawet specjalny kod telegraficzny. Przed wyjazdem Eddington napisał artykuł, w którym przekazał swoim współpracownikom wszystkie informacje, których potrzebowali, aby wiedzieć, jak zinterpretować wyniki do czasu powrotu wyprawy. Eddington ogłosił trzy opcje: bez odrzucenia; odchylenie wynosi 1,75 sekundy łukowej, zgodnie z przewidywaniami Einsteina; lub jest to 0,87 sekundy łukowej - wskaźnik, który świadczy na korzyść grawitacji Newtona i kwestionuje idee Einsteina. Proponując tego rodzaju sformułowanie, Eddington był dość sprytny. Nagle eksperyment przekształcił się w otwartą walkę między Einsteinem i Newtonem - wyjątkowy przypadek, kiedy ten początkujący Niemiec mógł zrzucić piedestał największego myśliciela w historii. Eddington stworzył narrację i fascynujący kontekst, w którym można było przedstawić wyniki wypraw.
Eddington spieszył się z rozpoczęciem swojego programu. Na początku marca wyruszył w drogę, pokonał pięć tysięcy mil przez ocean i 26 kwietnia dotarł z Cottingham do wybrzeży Afryki. Mężczyźni spędzili około tygodnia w porcie św. Antoniego na wyspie Principe, szukając odpowiednich punktów obserwacyjnych. Ostatecznie wybrali plantację Roça Sundy w północno-zachodniej części wyspy, z dala od gór, nad którymi zwykle gromadziły się chmury - był to płaskowyż z widokiem na zatokę, położony 500 stóp nad poziomem morza.
Miejsce i termin - 29 maja - okazały się niezwykle korzystne. Jak się okazuje, to szczególne zaćmienie musiało nastąpić tuż przed Hiadami, dość jasną konstelacją, która jest idealna do pomiaru odchylenia Einsteina. Eddington potrzebował właśnie tak jasnych gwiazd, aby można je było łatwo zobaczyć na fotografii. Ponadto kilka gwiazd, w przeciwieństwie do jednej, mogło wykazywać różne stopnie odchylenia, gdy były usuwane ze Słońca: gwiazda na samym skraju tarczy słonecznej powinna wykazywać odchylenie 1,75 sekundy; inna gwiazdka położona nieco dalej to nieco niższy wskaźnik; a najodleglejsza gwiazda konstelacji nie powinna wykazywać prawie żadnych odchyleń. Einstein przewidział nie tylko odchylenie, ale także jego zmianę w zależności od odległości od krawędzi Słońca. Obecność konstelacji umożliwiła sprawdzenie tego aspektu jego przewidywań.
Astronomowie z minionych lub przyszłych epok będą musieli czekać na takie sprzyjające warunki przez wieki lub tysiąclecia. Hiady znajdują się w konstelacji Byka. Tworzą głowę byka i znajdują się tuż obok błyszczącej czerwonej gwiazdy Aldebaran. Gwiazdy zostały nazwane na cześć pięciu nimf, córek Atlasa. Opłakując śmierć swojego brata, byli w niebie, w bezpośrednim sąsiedztwie zmysłowego Oriona. Jedna z najjaśniejszych gromad gwiazd, Hiady, są widoczne gołym okiem i od czasów starożytnych przyciągają uwagę astronomów. Należą do konstelacji umieszczonych na tarczy Achillesa, wraz z Orionem i Ursa Major. W oczach starożytnych gwiazdy te były posłańcami królestwa niebieskiego.
Eddington, w przeciwieństwie do Achillesa, nie miał tarczy, na której mógłby złapać te gwiazdy - mógł uchwycić ich znaczenie jedynie przez teleskop. Aby przetestować odchylenie światła od tych gwiazd, musiał skierować teleskop w ciemność całkowitego zaćmienia, kiedy temperatura otoczenia spada, ptaki przestają śpiewać i (co najważniejsze dla Einsteina) gwiazdy stają się widoczne.
W czwartek 29 maja 1919 roku w Sobral było pochmurno. Lokalna społeczność zamierzała zamienić zaćmienie w wydarzenie publiczne i przygotowania do niego szły pełną parą. Małe obserwatorium, znajdujące się na skraju zaćmienia, sprzedawało bilety tym, którzy chcieli spojrzeć przez teleskop. Na początku zaćmienia niebo pokrywały gęste chmury. Kiedy czołowa krawędź Księżyca dotknęła tarczy słonecznej (zwanej „pierwszym dotknięciem”), towarzyszący Dysonowi astronom Andrew Crommelin założył, że zachmurzenie wynosi 90%. Ale szybko zaczęło blaknąć, aw okresie pełni Słońce znajdowało się w dość dużej szczelinie między chmurami.
Wszystko pogrążyło się w surrealistycznej ciemności, a astronomowie zabrali się do pracy. Jeden z Brazylijczyków obserwował zegar i na głos liczył sekundy, żeby mieć czas na zrobienie zdjęć. Przy pomocy dużego teleskopu wykonano dziewiętnaście zdjęć do naświetlenia, a przy pomocy małych czterocalowych obiektywów - osiem. Niebo było czyste podczas zaćmienia; eksperyment poszedł gładko. Naukowcy natychmiast wysłali do domu telegram: „Wspaniałe zaćmienie”.
Po drugiej stronie Atlantyku w poranek zaćmienia do Rosa Sandy przybyli honorowi goście z Principe Island. Powitała ich ulewna ulewa, której Brytyjczycy nigdy wcześniej nie doświadczyli i która nie była typowa dla tej pory roku. Skończyło się około południa, zaledwie kilka godzin przed zaćmieniem. Chmury, jak mówi Eddington, „niemal pozbawiły nas ostatniej nadziei”.
Przy pierwszym dotknięciu słońce nie było widoczne za chmurami. Dopiero o 13:55 astronomowie zaczęli dostrzegać jego dysk na niebie, przekształcony w półksiężyc przez nieubłaganie pełzający księżyc. Następnie wyłonił się z chmur, po czym ponownie w nie zanurzył. Nawet w dobrych warunkach ostatnie kilka sekund przed osiągnięciem totalności opisywano jako „prawie bolesne”. Możemy tylko zgadywać, czego w tym momencie doświadczali naukowcy. Obliczono, że całość powinna nastąpić pięć sekund po 14:13. W tym momencie astronomowie zamieniali się w maszyny, które ściśle przestrzegały kolejności zaplanowanych procedur, niezależnie od tego, co widzą gołym okiem - były maszynami napędzanymi nadzieją i oczekiwaniem. Eddington ujął to w ten sposób: „Musieliśmy wiernie realizować nasz program zaplanowanych obrazów”. Cała ich uwaga została pochłonięta przez teleskop. Cottingham nadzorował mechanizm koelostatu i podał Eddingtonowi świeże talerze; Eddington usunął gotowe zdjęcia i włożył nowe płyty. Po każdej zmianie musiał przerywać na sekundę, w przeciwnym razie ruch mógł wywołać lekki dreszcz, który zrujnowałby obraz.
Kiedy całość się skończyła, świat powrócił do swojego poprzedniego stanu, jakby w ogóle nie było naruszenia naturalnego porządku. Eddington mógł odetchnąć. Jego krótki telegram do Dysona wyglądał następująco: „Przez chmury. Nie tracimy nadziei”.
Zdecydowano się wywołać zdjęcia w terenie: w Brazylii i na wyspie Principe - ale wynikało to nie tylko z „niecierpliwości”. Szklane płytki były zbyt delikatne i łatwo mogły ulec uszkodzeniu podczas długiej podróży. Wypracowanie ich w terenie i przeprowadzenie wstępnych pomiarów zapewniło przynajmniej pewne rezultaty, choć nie w najdoskonalszych warunkach. Następnej nocy w Sobrala, Davidson i Crommelin wydrukowali cztery zdjęcia astrograficzne. Byli w szoku, widząc, że obrazy gwiazd były lekko zniekształcone, tak jakby zmieniało się ognisko samego teleskopu.
Tę zmianę ostrości można wytłumaczyć jedynie nierównomiernym rozszerzeniem lustra pod wpływem ciepła słonecznego. Odczyty skali ogniskowania sprawdzono następnego dnia: w tym czasie pozostawały niezmienione na poziomie 11 mm. Jakość płyt pozostawiała wiele do życzenia. W trakcie zwykłych obserwacji zaćmienia Słońca efekt ten nie byłby brany pod uwagę. Jednak odchylenie wskazane przez Einsteina było na tyle małe, że takie zjawisko mogło z łatwością je zaabsorbować.
Zdjęcia z czterocalowego teleskopu, które uchwycili na wszelki wypadek, okazały się znacznie lepsze. Więc była nadzieja. W każdym razie astronomowie długo czekali. Musieli pozostać w Brazylii do lipca, aby sfotografować Hiady w czasie, gdy Słońce nie było już im na drodze. Eddington nie miał ochoty siedzieć i czekać. Chociaż istniały dobre techniczne powody do natychmiastowego zbadania fotografii, wydaje się, że jego zachęta była bardziej osobista. Przez sześć nocy po zaćmieniu on i Cottingham opracowywali dwie płyty każdej nocy. Wyniki nie były w pełni satysfakcjonujące: „Pierwsze 10 zdjęć prawie nie pokazuje gwiazdek. Mam nadzieję, że obrazy z ostatnich sześciu dadzą nam to, czego szukamy; ale wszystko to jest bardzo irytujące”.
Eddington spędził kolejne dni na fotografowaniu, próbując dokonać dokładnych pomiarów za pomocą złożonego urządzenia zwanego mikrometrem. Nawet przy legendarnej matematycznej szybkości Eddingtona zajęło mu to trzy dni gorączkowej pracy. Zadanie to okazało się trudniejsze niż się spodziewał, gdyż obrazy zachmurzonego nieba zmusiły go do zastosowania metod innych niż wcześniej planowane. Ale pewnego dnia w pierwszym tygodniu czerwca 1919 roku Eddington odłożył pióro, za pomocą którego wykonywał obliczenia. Otrzymano odpowiedź: „Zdałem sobie sprawę, że teoria Einsteina wytrzymała próbę i odtąd powinien zwyciężyć nowy kierunek myśli naukowej”.
To prawda, że to stwierdzenie Eddingtona było bardziej podobne do autohipnozy. Jego wstępne obliczenia w żadnym wypadku nie były wystarczające, aby przekonać brytyjskich kolegów o uzyskanych wynikach. To wciąż wymagało dużo pracy. Eddington miał nadzieję pozostać na Principe, aby dokończyć część tych prac, ale jego plany pokrzyżowały problemy z lokalną firmą transportową. Poinformowano go, że jeśli naukowiec nie wyruszy od razu w drogę, ryzykuje utknięcie na wyspie na czas nieokreślony. Gubernator Principe zaaranżował, aby on i Cottingham siedzieli na ostatnim statku, który opuścił wyspę tego lata (SS Zair). Po powrocie do domu Eddington znalazł się w nowym świecie „międzynarodowej” nauki, która oficjalnie obejmowała „wszystkich oprócz Niemiec i Austrii”. Tymczasem przywiózł ze sobą walizkę pełną zdjęć,ściśle związany z teorią opracowaną w Berlinie.
Obserwacje naukowe nie mówią same za siebie i nie spieszą się z ujawnieniem swoich tajemnic. Zajęło Eddingtonowi miesiące żmudnych pomiarów i obliczeń, aby przekonać świat, że Einstein na podstawie swoich wniosków miał rację.
Dyson i Eddington nadal pracowali oddzielnie, nawet podczas analizowania danych. Prawdopodobnie myśleli, że niezależne pomiary będą bardziej wiarygodne. Zdjęcia z Principe Island analizowano w Cambridge i Sobral w Greenwich. Najprawdopodobniej Eddington sam wykonał pomiary i obliczenia dla tego pierwszego, podczas gdy Davidson pracował z personelem Królewskiego Obserwatorium; członkowie wyprawy Sobral stanęli przed mniej trudnym zadaniem. Ponieważ byli w stanie wykonać zdjęcia testowe in situ, mogli bezpośrednio porównać je ze zdjęciami zaćmienia. Ponadto w obu przypadkach zdjęcia zostały wykonane w tym samym miejscu przy użyciu tego samego teleskopu. Naukowcy musieli po prostu zmierzyć odległość, na jaką przesuwa się obraz określonej gwiazdy w obecności grawitacji słonecznej.
To prawda, że nie wystarczyło przymocować linijkę i narysować linię okiem. Pomiary wykonano za pomocą mikrometru, co pozwoliło oszacować znacznie mniejsze odległości poza zasięgiem ludzkiej ręki. Pomiary te wymagały dużo przygotowań i cierpliwości, ale były częścią standardowej praktyki astronomów.
Eddington musiał zrobić dodatkowy krok. Nie był w stanie uzyskać zdjęć weryfikacyjnych z wyspy, więc wykluczono bezpośrednie pomiary. Naukowiec musiał porównać obraz Hiad, uzyskany przez niego podczas zaćmienia, z obrazem tych gwiazd, wykonanym przez ten sam teleskop w Oksfordzie. Musiał jednak wziąć pod uwagę możliwość, że między tymi dwiema grupami obrazów była jakaś subtelna różnica. Dlatego w obu miejscach (Prinisipe i Oxford) wykonał zdjęcia innego pola gwiazdowego i porównując te zdjęcia, mógł zrozumieć, na czym polega różnica.
Uzbrojony w te informacje naukowiec mógłby wykorzystać je w swoich końcowych pomiarach. Niezwykle trudno jest uniknąć zniekształceń lub błędów w pomiarach naukowych. Chodzi raczej o zrozumienie i rozwiązanie tych problemów. Wyprawa na wyspę Principe zaowocowała powstaniem 16 zdjęć, choć ze względu na zachmurzenie tylko siedem z nich było użytecznych. Na szczęście cała siódemka ma gwiazdy o największym przewidywanym ugięciu. Jednak do rzetelnego pomiaru potrzebnych było co najmniej pięć gwiazdek jako zapałek, a tylko dwie tabliczki dostarczały takich informacji. Przynajmniej te informacje były spójne, a średnie odchylenie wynosiło 1,61 sekundy łukowej, ± 0,30. Ten stopień niepewności był całkiem wystarczający, choć wysoki. Przewidywane odchylenie Einsteina wyniosło 1,75. Niezły wynik jak na pierwszy pomiar zupełnie nieznanego zjawiska fizycznego, pomyślał Eddington.
Jeśli chodzi o wyniki wyprawy do Sobral, to tutaj sytuacji uratował czterocalowy teleskop rezerwowy, zrobiony w ostatniej chwili. Siedem z ośmiu płyt, które nakręcił, dało doskonałe obrazy wszystkich siedmiu gwiazd potrzebnych naukowcom. Pomiary na ich podstawie dały znacznie lepsze wyniki: 1,98 sekundy łukowej, ± 0,12.
Zajęci niekończącymi się pomiarami i obliczeniami Eddington i Dyson w jakiś sposób zajęli się przygotowaniem sceny do prezentacji wyników. Dyson zwrócił się do Rady Towarzystwa Królewskiego o zaplanowanie specjalnego spotkania na 6 listopada w celu formalnego przedstawienia wyników. Droga powrotna była zamknięta. Niemniej jednak nadal nie można było zgłosić tego bezpośrednio do Berlina, więc badacze postąpili inaczej. Holenderski fizyk Hendrik Lorentz wysłał Einsteinowi pilny i krótki telegram, w którym brzmiało: „Eddington stwierdził wcześniej odchylenie gwiazd na dysku słonecznym między dziewięcioma dziesiątymi sekundy [stopnia] i dwa razy większe”.
Niestety, nie mamy żadnych zeznań naocznych świadków, którzy byli w pobliżu Einsteina w momencie otrzymania telegramu. Ale potem pokazał telegram każdemu, kto przyszedł do jego mieszkania, dzięki czemu możemy prześledzić reakcję naukowca oczami otaczających go osób. Ilse Rosenthal-Schneider, młoda studentka fizyki, siedziała z Einsteinem przy biurku, przeglądając książkę pełną krytyki jego teorii względności. Einstein nagle przerwał czytanie, żeby wyjąć dokument z parapetu. Powiedział chłodno: „To może cię zainteresować” i wręczył jej telegram Lorentza. Einstein nie mógł myśleć o niczym innym i najwyraźniej nie był skłonny do ukrywania tej wiadomości przed innymi.
Takie podejście Eddington miał nadzieję zaszczepić swoim brytyjskim kolegom w korytarzach Towarzystwa Królewskiego w Burlington House na Piccadilly. Słuchacze siedzieli na ławach, a ci, którym brakowało miejsca, tłoczyli się między kolumnami wzdłuż ścian. W tej sali obecny był także Alfred North Whitehead, wybitny filozof i matematyk. Tak opisał podekscytowanie publiczności: „Atmosfera wielkiego zainteresowania była dokładnie taka sama, jak w greckim dramacie”.
Następnego dnia londyńska gazeta The Times opublikowała największy naukowy nagłówek w historii: „Rewolucja w nauce”. Odkrycie przypisano „słynnemu lekarzowi Einsteinowi” (nie był ani jednym, ani drugim). W sobotę ukazał się kolejny artykuł o tym samym tytule z dodatkiem „Einstein kontra Newton”. Był to pierwszy kontakt opinii publicznej z Einsteinem, a naukowiec ukazał się światu dokładnie tak, jak chciał Eddington: w roli pokojowego geniusza, który odrzucił stereotypy niemieckiego militaryzmu charakterystyczne dla czasów wojny.
Fala podniecenia przetoczyła się przez Atlantyk i 10 listopada 1919 r. The New York Times krzyknął na pierwszych stronach gazet: „Naukowcy nie mogą się doczekać obserwacji zaćmień”. Ważne jest, aby spojrzeć wstecz i pamiętać, że w rzeczywistości była to pierwsza wzmianka o Einsteinie w Timesie.
Ten wybuch zainteresowania ostatecznie pozwolił Eddingtonowi i Einsteinowi na bezpośrednie pisanie do siebie. „Cała Anglia mówi o twojej teorii… to najlepsza rzecz, jaka może się wydarzyć w naukowej relacji między Anglią a Niemcami” - napisał Eddington do Einsteina w tym samym roku. Dzięki Eddingtonowi wyprawa stała się symbolem solidarności niemiecko-brytyjskiej. Einstein ze swojej strony postanowił walczyć z militaryzmem w niemieckiej nauce, podnosząc stawkę. To był wspaniały moment dla nauki, podzielonej wojną, ponieważ niektórym naukowcom udało się przekształcić ją w jedną całość.
Ten artykuł jest zredagowanym fragmentem książki Matthew Stanleya Einstein's War: How Relativity Conquered Nationalism and Shook the World 2019, wydanej przez Penguin Books