光行差的观测

① 范岱年等编译,爱因斯坦文集,第二卷,商务印书馆,1979 年,第 181 页

“以太漂移”问题是从光行差的观测开始提出的。1725—1728 年, 英国天文学家布拉德雷(James Bradley,1693—1762)对恒星的方位作了一系列的精确测量,把恒星一年四季的位置折算到天顶,发现都呈圆形轨迹。他百思不得其解。据说,由于有一次偶然他注意到所乘的船改变航向时,船上的旗帜飘向不同的方向,才领悟到这一现象是因为地球围绕太阳旋转所致。他写道①:

“假想 CA(图 5−7)是一条光线,垂直地落到直线 BD 上,如果眼睛

(指观察者)静止于 A 点,那么不管光的传播需要时间还是只需瞬间, 物体必然出现在 AC 方向上。但是,如果眼睛(观察者)从 B 向 A 运动, 而光的传播又需要时间,光的速度与眼睛(观察者)的速度比等于 CA 与BA 之比,则当眼睛(观察者)从 B 运动到 A 时,光从 C 传播到了 A⋯⋯”

■图 5−7 布拉德雷解释光行差用图

若用α表示∠ACB,v 表示观察者的速度,则 tgα=v/c 这一关系完全适用于天体的光行差现象,布拉德雷测到的α角为(40.5/2)"≈20", 代入上式,得:

c=v/α=3.1×1010 厘米/秒=3.1×105 千米/秒,其中 v=30 千米/秒。这是光速的最早的数值。