اولین مُهر تأیید تجربی بر نظریه نسبیت عام اينشتين

1- معروف است که کسوف ۲۸ مي ۵۸۵ پیش از میلاد، به جنگ شش‌ساله‌ بین حکومت مادها تحت پادشاهی هُوَخشتره با حکومت لیدیه تحت پادشاهی الیات، پایان داد و زمینه را برای انعقاد یک میثاق صلح بین این دو پادشاهی فراهم کرد؛ جنگی که از آن پس معروف شد به «نبرد کسوف». ۲۵۰۴ سال و یک روز بعد، کسوفی دیگر به مصاف تعیین‌کننده بین دو رقیب قدرقدرت پایان داد؛ این‌بار رقبایی در قلمرو علم؛ با این تفاوت که این واقعه‌ آسمانی نه‌فقط خود به زمینی برای نزاع بین دو رقیب مبدل شد، بلکه برنده را هم نهایتا خود مشخص کرد: برنده، فیزیک‌دانی بود جوان و نسبتا گمنام که با وجود شکست کشورش در نبرد با متفقین، یک‌تنه و یک‌شبه به حاکمیت 200‌ساله یک فیزیک‌دان بریتانیایی بر این علم پایان داد.
2- آلبرت اينشتين در نامه‌ای مورخ ۱۴ اکتبر ۱۹۱۳، از اخترشناس آمریکایی، جورج هِیل، خواست تا راهی را برای محاسبه میزان انحراف نور ستارگان از کنار خورشید، به‌عنوان یکی از پیش‌بینی‌های آزمون‌پذیر نظریه نوپای خود، نسبیت عام، مطرح کند. پیشنهاد هِیل، تدارک پویشی برای رصد نزدیک‌ترین کسوف کلی بود که در ۲۱ آگوست ۱۹۱۴ به وقوع می‌پیوست. به‌این‌ترتیب، تیمی متشکل از اخترشناسان آمریکایی و آلمانی به سرپرستی اروین فینلی- فروندلیش از رصدخانه برلین (که در آن مقطع محل کار اینشتین بود)، به منظور رصد این کسوف تعیین‌کننده، عازم شبه‌جزیره‌ کریمه، واقع در خاک امپراتوری روسیه شدند، اما تنها سه هفته مانده به تاریخ کسوف، جنگ جهانی اول آغاز شد و چیزی هم نگذشت که آلمان به روسیه اعلان جنگ داد. زمانه از دو هزار سال پیش تغییر کرده بود و نه‌فقط این کسوف تأثیری بر روند تحولات میدانی -مانند نبرد ماد و لیدیه- نگذاشت، بلکه جنگ به مانعی جدی پیش پای آن پویش نیز مبدل شد: عده‌ای از اعضای گروه مجبور شدند به آلمان برگردند و عده‌ای هم به اسارت نیروهای روسیه درآمدند. کسوف کلی آن سال آشکارا در محاق «جنگ بزرگ»، نادیده ماند و فرصت آزمودن ملموس‌ترین پیش‌بینی نسبیت عام در آن مقطع، در خوش‌بینانه‌ترین حالت، به کسوف کلی بعدی موکول شد.
3- سرپرستي پويش رصد كسوف بعدي را اخترشناس انگلیسی، آرتور ادینگتون برعهده داشت. او به‌عنوان عضوی از جامعه‌ کوئِیکرها (اقلیتی مسیحی)، با وجود مشمولیت در دوره خدمت اجباری و لزوم اعزام به جبهه در انتهای دوره‌ معافیت تحصیلی، بر مبنای اعتقادات دینی‌اش همچنان از شرکت در جنگ سر باز می‌زد، اما فرصت رصد کسوف سال ۱۹۱۹ به وی امکان داد تا به یاری اخترشناس سلطنتی، فرانک واتسون دایسون، نه‌تنها مقامات وقت بریتانیا را به تمدید 12‌ماهه‌ دوره‌ معافیت تحصیلی‌اش برای شرکت در آن پویش متقاعد کند، بلکه بودجه‌ای هزارپوندی (معادل ۷۵ هزار دلار امروز) را نیز برای پیشبرد این پویش از دولت جلب کند. این درخواست در قالب نامه‌ای هوشمندانه به قلم دایسون برای انجمن سلطنتی علوم بریتانیا تنظیم شد. بخشی از قدرت متقاعدکنندگی‌ این نامه، در تأکید آن بر دلالت‌های سیاسی این پویش بود؛ اینکه این پویش پاسخی خواهد بود به «تصوری شایع اما اشتباه مبنی‌بر اینکه اهم تحقیقات علمی در آلمان انجام می‌شود».
4- تيم ادينگتون صبح روز ۲۹ مي آن سال را با شديدترين رگباري که به چشم دیده بودند، در جزیره پرنسیپ آفریقا آغاز کردند. تا ساعاتی بعد از آن نیز ابرها، به قول ادینگتون، «تقریبا هر امیدی را شستند و بردند». تا ساعت 1:55 ظهر که هلالی نازک از خورشید در پشت ابرها ظاهر شد، هیچ نشانی از خورشیدِ گرفته در آسمان تاریک پرنسیپ به چشم نمی‌خورد. گرفت کلی، در ساعت 2:13، از پشت لایه‌ نازکی از ابر آغاز شد و ادینگتون و همکارش، ادوین کاتینگهام، عملیات عکاسی را طبق برنامه پیش بردند. نتیجه‌ کار؟ آنچنان‌که در پیام تلگرافی ادینگتون به دایسون آمده: «از پشت ابر. امیدوار».
5- فقط در دو عکس از مجموع 16 عکس ادینگتون، می‌شد جابه‌جایی‌ها در حداکثر پنج ستاره را تشخیص داد که مقدار متوسطشان 61/1 ثانیه قوس بود؛ عددی به مراتب نزدیک‌تر به پیش‌بینی اینشتین تا پیش‌بینی مکانیک نیوتنی. عکس‌های تیم دوم رصدگران به سرپرستی اندرو کراملین که در شهر سوبرال برزیل مستقر بودند، امیدوارکننده‌تر بود؛ چراکه هر هفت ستاره‌ مورد انتظار در میدان دید، به ثبت رسیده بودند و می‌شد جابه‌جایی‌شان را تعیین کرد: 98/1 ثانیه قوس.
6- پیش‌بینی نسبیت عام عملا به تأیید تجربی رسیده بود. از آنجا که هیچ‌گونه خط تماس مستقیمی از لندن به برلین برقرار نبود، نتایج اولیه به میانجی فیزیک‌دان هلندی، هنریک لورنتس که شهروند کشوری بی‌طرف محسوب می‌شد، به برلین و نزد اینشتین تلگراف شد: «ادینگتون موفق شده تغییر موضع ستاره‌ها بر لبه‌ خورشید را تشخیص دهد؛ مقدار امیدوارکننده‌ای در حدفاصل 9/0 ثانیه [قوس] تا دوبرابر آن». هیچ گزارشی از واکنش اولیه اینشتین به این خبر در دست نیست؛ اما ایلزه روزنتال-اشنایدر، از شاگردان وی در دانشگاه برلین، به ‌خاطر دارد که اینشتین پیام تلگراف را به وی نشان داد و گفت: «شاید برات جالب باشه». روزنتال از او پرسید اگر غیر از این می‌بود؟ و اینشتین در جواب گفت: «در این صورت برای كائنات متأسف می‌بودم. به هر جهت، نظریه درست است».
7- اعلان رسمی نتایج پویش، در ششم نوامبر ۱۹۱۹، در ساختمان مملو از جمعیت برلینگتون‌هاوسِ انجمن سلطنتی علوم توسط ادینگتون صورت گرفت. بعدها یکی از حاضران در این رویداد تاریخی، سِر آلفرد نورث وایتهد، فیلسوف و ریاضی‌دان بریتانیایی، راجع به هیجان حاکم بر جو جلسه نوشت: «التهاب آن اشتیاق شدید، عینا شبیه به نمایش‌های یونانی بود». فردای همان روز، روزنامه تایمز لندن، با تیتر تاریخی «انقلاب در علم»، نام «پزشک مشهور، اینشتین» را (که البته نه پزشک بود و نه مشهور!) برای نخستین‌بار به سمع و نظر عموم مردم رساند. انفجار خبر موفقیت اخترشناسان انگلیسی در نشاندن اولین مُهر تأیید تجربی بر نظریه نسبیت عام، آخرین سد بین ادینگتون و اینشتین را هم شکاند و امکان ارتباط مستقیم بین دو دانشمند عاقبت میسر شد. ماجرای این رابطه علمی پرفرازونشیب و جذاب را می‌توان در تحقق رؤیای این دو دانشمند صلح‌طلب در جهانی سوخته از آتش جنگ و آبستن جنگی دیگر خلاصه کرد؛ رؤیایی که در این جملات از خلال نخستین نامه‌ ادینگتون به اینشتین در یکم دسامبر ۱۹۱۹ به بیان درآمده است: «در تمام انگلستان حرف، حرف نظریه شماست. ... این بهترین اتفاقی است که می‌توانست برای مناسبات علمی بین انگلستان و آلمان بیفتد».

1- معروف است که کسوف ۲۸ مي ۵۸۵ پیش از میلاد، به جنگ شش‌ساله‌ بین حکومت مادها تحت پادشاهی هُوَخشتره با حکومت لیدیه تحت پادشاهی الیات، پایان داد و زمینه را برای انعقاد یک میثاق صلح بین این دو پادشاهی فراهم کرد؛ جنگی که از آن پس معروف شد به «نبرد کسوف». ۲۵۰۴ سال و یک روز بعد، کسوفی دیگر به مصاف تعیین‌کننده بین دو رقیب قدرقدرت پایان داد؛ این‌بار رقبایی در قلمرو علم؛ با این تفاوت که این واقعه‌ آسمانی نه‌فقط خود به زمینی برای نزاع بین دو رقیب مبدل شد، بلکه برنده را هم نهایتا خود مشخص کرد: برنده، فیزیک‌دانی بود جوان و نسبتا گمنام که با وجود شکست کشورش در نبرد با متفقین، یک‌تنه و یک‌شبه به حاکمیت 200‌ساله یک فیزیک‌دان بریتانیایی بر این علم پایان داد.
2- آلبرت اينشتين در نامه‌ای مورخ ۱۴ اکتبر ۱۹۱۳، از اخترشناس آمریکایی، جورج هِیل، خواست تا راهی را برای محاسبه میزان انحراف نور ستارگان از کنار خورشید، به‌عنوان یکی از پیش‌بینی‌های آزمون‌پذیر نظریه نوپای خود، نسبیت عام، مطرح کند. پیشنهاد هِیل، تدارک پویشی برای رصد نزدیک‌ترین کسوف کلی بود که در ۲۱ آگوست ۱۹۱۴ به وقوع می‌پیوست. به‌این‌ترتیب، تیمی متشکل از اخترشناسان آمریکایی و آلمانی به سرپرستی اروین فینلی- فروندلیش از رصدخانه برلین (که در آن مقطع محل کار اینشتین بود)، به منظور رصد این کسوف تعیین‌کننده، عازم شبه‌جزیره‌ کریمه، واقع در خاک امپراتوری روسیه شدند، اما تنها سه هفته مانده به تاریخ کسوف، جنگ جهانی اول آغاز شد و چیزی هم نگذشت که آلمان به روسیه اعلان جنگ داد. زمانه از دو هزار سال پیش تغییر کرده بود و نه‌فقط این کسوف تأثیری بر روند تحولات میدانی -مانند نبرد ماد و لیدیه- نگذاشت، بلکه جنگ به مانعی جدی پیش پای آن پویش نیز مبدل شد: عده‌ای از اعضای گروه مجبور شدند به آلمان برگردند و عده‌ای هم به اسارت نیروهای روسیه درآمدند. کسوف کلی آن سال آشکارا در محاق «جنگ بزرگ»، نادیده ماند و فرصت آزمودن ملموس‌ترین پیش‌بینی نسبیت عام در آن مقطع، در خوش‌بینانه‌ترین حالت، به کسوف کلی بعدی موکول شد.
3- سرپرستي پويش رصد كسوف بعدي را اخترشناس انگلیسی، آرتور ادینگتون برعهده داشت. او به‌عنوان عضوی از جامعه‌ کوئِیکرها (اقلیتی مسیحی)، با وجود مشمولیت در دوره خدمت اجباری و لزوم اعزام به جبهه در انتهای دوره‌ معافیت تحصیلی، بر مبنای اعتقادات دینی‌اش همچنان از شرکت در جنگ سر باز می‌زد، اما فرصت رصد کسوف سال ۱۹۱۹ به وی امکان داد تا به یاری اخترشناس سلطنتی، فرانک واتسون دایسون، نه‌تنها مقامات وقت بریتانیا را به تمدید 12‌ماهه‌ دوره‌ معافیت تحصیلی‌اش برای شرکت در آن پویش متقاعد کند، بلکه بودجه‌ای هزارپوندی (معادل ۷۵ هزار دلار امروز) را نیز برای پیشبرد این پویش از دولت جلب کند. این درخواست در قالب نامه‌ای هوشمندانه به قلم دایسون برای انجمن سلطنتی علوم بریتانیا تنظیم شد. بخشی از قدرت متقاعدکنندگی‌ این نامه، در تأکید آن بر دلالت‌های سیاسی این پویش بود؛ اینکه این پویش پاسخی خواهد بود به «تصوری شایع اما اشتباه مبنی‌بر اینکه اهم تحقیقات علمی در آلمان انجام می‌شود».
4- تيم ادينگتون صبح روز ۲۹ مي آن سال را با شديدترين رگباري که به چشم دیده بودند، در جزیره پرنسیپ آفریقا آغاز کردند. تا ساعاتی بعد از آن نیز ابرها، به قول ادینگتون، «تقریبا هر امیدی را شستند و بردند». تا ساعت 1:55 ظهر که هلالی نازک از خورشید در پشت ابرها ظاهر شد، هیچ نشانی از خورشیدِ گرفته در آسمان تاریک پرنسیپ به چشم نمی‌خورد. گرفت کلی، در ساعت 2:13، از پشت لایه‌ نازکی از ابر آغاز شد و ادینگتون و همکارش، ادوین کاتینگهام، عملیات عکاسی را طبق برنامه پیش بردند. نتیجه‌ کار؟ آنچنان‌که در پیام تلگرافی ادینگتون به دایسون آمده: «از پشت ابر. امیدوار».
5- فقط در دو عکس از مجموع 16 عکس ادینگتون، می‌شد جابه‌جایی‌ها در حداکثر پنج ستاره را تشخیص داد که مقدار متوسطشان 61/1 ثانیه قوس بود؛ عددی به مراتب نزدیک‌تر به پیش‌بینی اینشتین تا پیش‌بینی مکانیک نیوتنی. عکس‌های تیم دوم رصدگران به سرپرستی اندرو کراملین که در شهر سوبرال برزیل مستقر بودند، امیدوارکننده‌تر بود؛ چراکه هر هفت ستاره‌ مورد انتظار در میدان دید، به ثبت رسیده بودند و می‌شد جابه‌جایی‌شان را تعیین کرد: 98/1 ثانیه قوس.
6- پیش‌بینی نسبیت عام عملا به تأیید تجربی رسیده بود. از آنجا که هیچ‌گونه خط تماس مستقیمی از لندن به برلین برقرار نبود، نتایج اولیه به میانجی فیزیک‌دان هلندی، هنریک لورنتس که شهروند کشوری بی‌طرف محسوب می‌شد، به برلین و نزد اینشتین تلگراف شد: «ادینگتون موفق شده تغییر موضع ستاره‌ها بر لبه‌ خورشید را تشخیص دهد؛ مقدار امیدوارکننده‌ای در حدفاصل 9/0 ثانیه [قوس] تا دوبرابر آن». هیچ گزارشی از واکنش اولیه اینشتین به این خبر در دست نیست؛ اما ایلزه روزنتال-اشنایدر، از شاگردان وی در دانشگاه برلین، به ‌خاطر دارد که اینشتین پیام تلگراف را به وی نشان داد و گفت: «شاید برات جالب باشه». روزنتال از او پرسید اگر غیر از این می‌بود؟ و اینشتین در جواب گفت: «در این صورت برای كائنات متأسف می‌بودم. به هر جهت، نظریه درست است».
7- اعلان رسمی نتایج پویش، در ششم نوامبر ۱۹۱۹، در ساختمان مملو از جمعیت برلینگتون‌هاوسِ انجمن سلطنتی علوم توسط ادینگتون صورت گرفت. بعدها یکی از حاضران در این رویداد تاریخی، سِر آلفرد نورث وایتهد، فیلسوف و ریاضی‌دان بریتانیایی، راجع به هیجان حاکم بر جو جلسه نوشت: «التهاب آن اشتیاق شدید، عینا شبیه به نمایش‌های یونانی بود». فردای همان روز، روزنامه تایمز لندن، با تیتر تاریخی «انقلاب در علم»، نام «پزشک مشهور، اینشتین» را (که البته نه پزشک بود و نه مشهور!) برای نخستین‌بار به سمع و نظر عموم مردم رساند. انفجار خبر موفقیت اخترشناسان انگلیسی در نشاندن اولین مُهر تأیید تجربی بر نظریه نسبیت عام، آخرین سد بین ادینگتون و اینشتین را هم شکاند و امکان ارتباط مستقیم بین دو دانشمند عاقبت میسر شد. ماجرای این رابطه علمی پرفرازونشیب و جذاب را می‌توان در تحقق رؤیای این دو دانشمند صلح‌طلب در جهانی سوخته از آتش جنگ و آبستن جنگی دیگر خلاصه کرد؛ رؤیایی که در این جملات از خلال نخستین نامه‌ ادینگتون به اینشتین در یکم دسامبر ۱۹۱۹ به بیان درآمده است: «در تمام انگلستان حرف، حرف نظریه شماست. ... این بهترین اتفاقی است که می‌توانست برای مناسبات علمی بین انگلستان و آلمان بیفتد».