爱因斯坦塔：建立与观测

爱因斯坦塔建在波茨坦天体物理天文台所在的电报山上，位置选在大折射望远镜以南。耶拿卡尔·蔡司公司从1919年开始制造望远镜光学系统及支撑结构，现场施工则于1920年夏天启动，次年完成主体外壳。

1922至1923年继续装修实验室和工作空间，望远镜到1924年才安装。卡斯滕·登克尔等研究人员的技术论文把首次观测记为1924年12月6日。1925年末，K. L. 沃尔夫的同时代报道又记载设备已完成、最初的研究正在展开。筹备、土建和科学运行由此构成连续而不同的阶段。

参考：[1] [2]

发起者埃尔温·芬莱·弗罗因德利希希望把阿尔伯特·爱因斯坦的理论预言变成可以测量的问题。他负责科学计划，建筑师埃里希·门德尔松设计塔楼，爱因斯坦给予支持。1919年日食观测引起的关注，为筹集太阳观测设施的资金提供了推动力。

建设经费由普鲁士邦与德国工业界的阿尔伯特·爱因斯坦基金会各负担一半。基金会理事会包括担任主席的爱因斯坦、弗罗因德利希和天文台台长，处理运行经费、添置仪器及建筑损坏。建筑的醒目外形之外，有一套持续协调观测需要与资金的机构安排。

参考：[1]

塔式设计让研究者不必把沉重的精密光谱设备挂在随天体转动的普通望远镜上。塔顶两面平面镜配合转动，补偿太阳在天空中的视运动，把阳光向下送入塔内，经物镜成像，再由一面倾斜反射镜折向水平方向，进入实验室与光谱室。

沃尔夫的1925年报道记载，物镜直径为60厘米，实验装置由独立的木制支撑塔承载，外部建筑负责遮风挡雨。内部结构穿过楼板而与之隔离，并立在专门的支墩上，以减小人员走动和其他震动对测量的影响。太阳光路、支撑结构与外壳各有作用。

参考：[2] [1]

研究的关键之一，是比较同种元素在地面光源和太阳光谱中的谱线位置。引力红移预言，来自太阳较强引力场的光，其谱线会向较低频率、较长波长的一侧移动。谱线也受温度、压力等条件影响，比较需要同时测量和分辨这些效应。

地下光谱室因此同时连接望远镜和物理实验室，使天体光源与实验室光源可以放在同一套装置中比较。附近设有产生高温低压条件的炉子、暗室和光度测量室。光谱设备可通过电气控制和读数望远镜操作，减少人员进入恒温室的次数。这样的布置服务于细小位移和强度差别的测量。

参考：[2]

研究活动不只发生在塔楼内。曾与弗罗因德利希共事的哈拉尔德·冯·克吕贝尔记述，这里吸引外来研究者，并开展与天体物理相关的实验物理工作。弗罗因德利希还在波茨坦组织1926年明古鲁和1929年塔肯贡两次苏门答腊日食远征。

远征既测量太阳附近星光的偏折，也取得日冕的光谱和测光资料。克吕贝尔指出，1929年所得偏折量高于理论预言，差异成为弗罗因德利希继续研究的问题。塔内实验比较太阳与地面光源的谱线，日食远征测量太阳附近星光的偏折，两条观测路线分别检验理论所预言的现象。

参考：[3]

1933年纳粹掌权后，弗罗因德利希离开德国，研究机构也被改名和重组；塔的观测继续进行。后来形成的太阳全圆面底片档案记录了1943至1991年的3500余幅图像。帕尔等人2020年的数据发布论文说明，已数字化的记录覆盖1943至1990年，扫描图像经过坐标和亮度校准后用于公开研究。

全圆面照片记录太阳黑子等活动的长期变化，研究者可以与其他天文台的观测序列比较。随着仪器更新、研究人员更替和档案数字化，爱因斯坦塔在早期光谱实验之后继续承担太阳观测、设备标定与历史数据保存等工作。

参考：[1] [4]