科学家用新技术重现1919年证明爱因斯坦相对论的日全食

1919年5月29日的一次日全食，改变了我们对时空的理解。 那次日食称为爱因斯坦日食。 当时新近发展的相对论，爱因斯坦这位年轻的德国物理学家预测太阳的重力应该使星光弯曲，这种效果只有在全食期间才能看到。 当时一些著名的天文学家赶紧验证他的预言是否正确。

一百多年后，欧洲南方天文台奥帕瓦物理研究所 （Institute of Physics in Opava）的彼得·霍拉莱克（Petr Horálek） 和布尔诺工业大学（Brno University of Technology）的米洛斯拉夫·德鲁克穆勒（Miloslav Druckmüller）刚刚发布了一张令人惊叹的还原照片，证明爱斯坦因是正确的。

原始照片是由天文学家安德鲁·克罗梅林（Andrew Crommelin）和查尔斯·朗德尔·戴维森（Charles Rundle Davidson）于1919年5月拍摄，他们从伦敦格林威治天文台前往巴西索布拉尔（Sobral）的日全食带。 他们是阿瑟·爱丁顿（Arthur Eddington）爵士组织的全球日全食观测活动的一部分，爱丁顿想验证爱因斯坦的奇怪想法。 探险队的玻璃照相板是20世纪初期的天文摄影的典型特征，无色且有些暗淡。

霍拉莱克说：「我们修复一张用现今技术是怎样将日全食的壮观现象记录下来的照片，当年巴西的天文学家用肉眼看到巨大的日珥时一定感到目瞪口呆。 」

霍拉莱克在2019年有进行这次修复的想法，当时他看到欧洲南方天文台发布部分修复的图像，用来庆祝「爱因斯坦日食」一百周年。 海德堡数码化天文学玻璃相板项目对原始照相板进行了扫描，然后开始真正的照片处理工作。
霍拉莱克说：「我首先从复制的照相版上手动清除了划痕和灰尘。 其中有数十个位置要修复，整个过程耗时约五十个小时。 接下来，应用一套噪讯自适应模糊均衡（Noise Adaptive Fuzzy Equalization）软件来增强其余细节。

噪讯自适应模糊均衡软件由德克米勒（Druckmüller）教授开发，用于增强美国太空总署太阳动力学天文台的图像。 它用在旧日全食上，奇妙地显示出细腻的日冕细丝状喷流和太阳日冕中双极结构的迹象。

最后，他建了一个调色板，使照片尽可能自然。 太阳的日冕是白色的，因为它是自由电子散射的阳光。 突出部分具有氢在太阳大气中产生的特殊红色（H-alpha）。 固定这两种颜色后，背景天空的深蓝色调自然地出现。 就出现了一个现代版本的爱因斯坦日食。

同时，早在1919年，日全食引起轰动。 爱丁顿在日全食期间测量了太阳附近恒星的位置。 （在修复照片的右下角可以找到其中的两颗恒星，分别是位于金牛座的天街增二（65 Tauri）和天街一（67 Tauri）。 正如爱因斯坦预言的那样，它们偏离了原本在天空中的位置。 证实时空是好像可以拉伸。

霍拉莱克指出：2021年是爱因斯坦获得诺贝尔奖100周年。 这张照片是我们向他的成就致敬。

【图：欧洲南方天文台;文：节译自太空天气档案网页】

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