Arthur Stanley Eddington

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Arthur Stanley Eddington
Arthur Stanley Eddington.jpg
sir Arthur Stanley Eddington
Életrajzi adatok
Született 1882. december 28.
Anglia, Kendal
Elhunyt 1944. november 22. (61 évesen)
Cambridge,
Nemzetiség kvéker vallású angol
Állampolgárság brit
Pályafutása
Szakterület asztrofizika, matematika
Munkahelyek
Manchesteri Egyetem hallgató
Cambridge-i Egyetem hallgató, tanár
Greenwich Királyi Obszervatórium királyi csillagász
Szakmai kitüntetések
Smith-díj (1907)
RAS aranyérem (1924)
Bruce-érem (1924)
Henry Draper-érem (1924)
Royal-érem (1928)
Knight Bachelor (1930)
Order of Merit (1938)
Akadémiai tagság Royal Society (1914)
MTA[1] (1932)

Sir Arthur Stanley Eddington, (Anglia, Kendal 1882. december 28.Cambridge 1944. november 22.) brit asztrofizikus. A luminozitás egy természetes határát az ő tiszteletére nevezték el Eddington-határnak. A relativitáselmélettel kapcsolatos munkája miatt lett nevezetes. Eddington írt egy cikket 1919-ben, a „Jelentés a gravitáció relativitás elméletéről” címmel, amely megismertette az angol nyelvű világgal Einstein elméletét az általános relativitáselméletről. Az első világháború miatt a német tudomány fejleményei kevéssé voltak ismertek Angliában.

Életrajz[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Korai évei[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Eddington Kendalban, Angliában született, kvéker szülők fiaként. Apja, Arthur Henry Eddington, egy kvéker tanítóképzőben tanított Lancashire-ben mielőtt Kendalba költözött, hogy igazgatója lehessen a Stramongate Iskolának. Apja az Angliában 1884-ben végigsöprő tífuszban hunyt el. Anyja, Sarah Ann Stout, Darlingonból származik és szintén kvéker származású. Amikor apja meghalt, anyjuk egyedül nevelte Arthurt és nővérét viszonylag kis jövedelméből. A család Weston-super-Mare ba költözött, ahol Arthur először otthon tanulhatott, majd 3 évet járt egy előkészítő iskolába.

1893-ban belépett a Brymelyn iskolába. Remek tanulónak bizonyult, matematikában és angol irodalomban jeleskedett. Tanulmányi eredményei 60 fontnyi ösztöndíjhoz juttattatták 1898-ban, és így bekerülhetett az Owens Főiskolába Manchesterben, miután betöltötte 16. életévét ugyanabban az évben. Az első évet szakirány nélkül töltötte, majd a fizika felé fordult az elkövetkezendő három évben. Eddingtonra jelentős hatással volt egyik matematikatanára, Horace Lamb. Az iskolával jól haladt, így még több ösztöndíj pályázatot is megnyert, melyek segítségével 1902-ben kiváló minősítéssel B.Sc. diplomát szerzett.

Az Owens-i teljesítményei alapján 75 fontos ösztöndíjat ítéltek neki a Trinity College-ban, Cambridge-ben, ahova 1903-ban iratkozott be. MSc diplomával végzett 1905-ben, és belépett a Cavendish Laboratóriumba, ahol a termikus emissziót tanulmányozta. Ez nem ment neki túl jól, ezért egy idő után a matematika felé fordult, de igazából még ez sem volt az ő világa.

Csillagászat[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az egyetem elhagyása után 1905-ben Eddington vezető asszisztensi munkát kapott a Greenwich Királyi Obszervatórium királyi csillagásza mellett. Az Eros kisbolygó parallaxis fényképlemezeinek részletes elemzésén munkálkodott, amely 1900-ban kezdődött. Egy új statisztikai módszert dolgozott ki két háttércsillag látszólagos elmozdulása alapján, amely megnyerte neki a Smith-díjat 1907-ben.

A díj egy Trinity College-beli tanári ösztöndíjat is hozott. 1912 decemberében Charles Darwin fia, George Darwin hirtelen halála miatt megüresedett helyre léptették elő a csillagászat és a „kísérleti filozófia” professzorává 1913 elején. Később ugyanabban az évben Eddington lett az egész Cambridge-i Obszervatórium vezetője a következő évre. Röviddel ezután a Royal Society tagjává választották.

Az első világháborúban Eddingtont be akarták sorozni katonának, de mivel a kvéker vallási felekezet tagja és pacifista is volt, megtagadta a szolgálatot. Mint öntudatos szolgálatmegtagadó alternatív szolgálatot kért. Tudóstársai nyomására végül az addig elért tudományos eredményeire tekintettel felmentették a katonai szolgálat alól.

Egy Eddington által készített fénykép negatívja az 1919-es napfogyatkozásról (az 1920-as, sikerét bejelentő tanulmányából)

A háború után Eddington az Afrikához közeli Príncipe szigetére utazott, hogy megfigyelje az 1919. május 29-ei napfogyatkozást. A napfogyatkozás alatt képeket készített a Nap körüli csillagokról. Az általános relativitáselmélet szerint a Naphoz közel látszó csillagok képei kissé eltolódnak, mivel a fényüket a Nap gravitációs tere elhajlítja. Ez a hatás csak napfogyatkozáskor észlelhető, hisz egyébként a Nap fénye kivehetetlenné teszi a csillagokat. A newtoni gravitáció csak feleakkora elhajlást jósolt, mint a relativitás elmélete.

Eddington megfigyelései igazolták Einstein elméletét, és a relativitáselmélet végérvényes bizonyítékaként ünnepelték a newtoni modell felett; a hírt világszerte nagy eseményként közölték.

Egyébként ez egy legenda forrása is, miszerint csak három ember érti a relativitáselméletet. Amikor egy riportban volt erről szó, Eddington viccesen megkérdezte: „Ó, és ki a harmadik?”

Korábban felvetették, hogy Eddington nyers adatai nem voltak eléggé bizonyító erejűek, és ő önkényesen válogatott közülük. Újabb vizsgálatok azonban igazolták, hogy Eddingtonék az adatok kiértékelése során helyesen jártak el.[2]

Eddington a csillagok belsejét is vizsgálta elméleti úton, és megalkotta az ottani folyamatok első igazi modelljét. Úgy vélte, hogy a csillagokat gravitációjuk vonzása és gázaik kifelé ható nyomása tartja egyensúlyban. Úgy vélte, hogy a csillagokban a nagy hőmérséklet miatt az atomok csaknem teljesen ionizált állapotban vannak. Elmélete szerint a csillagok anyaga ideális gáznak tekinthető, így matematikai modellezése viszonylag egyszerű.

Ezekkel a feltételezésekkel megmutatta, hogy a csillagok belsejének hőmérséklete több millió fok. Felfedezte a csillagok tömeg–fényesség összefüggését, és kiszámítva a hidrogén mennyiségét, egy elméletet vetett fel, amely megmagyarázza a Cefeida típusú változócsillagok pulzálását.

1920-ban Eddington – F. W. Ashton precíz atomtömeg mérései alapján – felvetette, hogy a csillagok energiájukat hidrogén és hélium fúziójából nyerik. Ez volt az első feltevés, miszerint magfúzióból merítenek energiát a csillagok. Ezzel később James Jeans hosszasan vitatkozott. Később, 1938-ban és 1939-ben Hans Bethe bevezette a fúzióelméletét, melynek során a fenti folyamat természetesnek tűnt, és a vita megszűnt.

Ebben az időszakban Eddington a relativitást oktatta, és híres volt azon képességéről, hogy tudományos és laikus fogalmakkal is el tudta magyarázni az összefüggéseket. Sokat ezek közül 1923-ban összegyűjtött A relativitás matematikai elmélete című könyvben, amelyről Albert Einstein úgy nyilatkozott, hogy ez a legkiválóbb bemutatása a témának.

Alapvető elmélet[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az 1920-as években, haláláig, figyelmét az általa „alapvető elméletnek” nevezett terület kötötte le, amelyet a kvantumelmélet, a relativitáselmélet és a gravitáció egyesített elméletének szánt. Kezdetekben hagyományos területeken dolgozott, de később egyre jobban fordult az alapvető konstansok dimenziótlan arányának számtani elemzése felé. A munkája egyre inkább „öregesnek” tűnt, így kései éveiben amolyan számkivetett lett tudományos körökben.

Az alapvető megközelítése abból állt, hogy több alapvető konstanst kombinált abból a célból, hogy egy dimenzió nélküli számot állítson elő. Gyakran ez akár 1040-hez közei számokat eredményezett, vagy azok négyzet- illetve köbgyökét. Meg volt róla győződve, hogy a proton tömege és az elektron töltése alapvető és természetes alapkövek voltak az univerzum megalkotásakor, és hogy értékük nem véletlenszerű. A későbbi kvantummechanika felfedezői közül P. A. M. Dirac szintén ezt a vonalat követte, amely a Dirac-féle nagy számok hipotéziseként vált ismertté.

Az elmélete védelmében elhangzott egyik kijelentés magában foglalta a finomszerkezeti állandót, az alfát (α). Abban az időben 1/136-hoz nagyon közelinek mérték, és ő azt bizonygatta, hogy annak pontosan 1/136-nak kellene lennie több okból is. Később a mérések sokkal közelebb helyezték 1/137-hez, és ekkor megváltoztatva eszmefuttatását, azt bizonygatta, hogy pontosan 1/137-nek kell lennie az Eddington-számnak. Innentől kezdve a legtöbb tudós nem vette túl komolyan. A változó jelenlegi értékét 1/137,03599911-hez közelinek mérték.

1944-ben bekövetkező halála miatt nem fejezte be munkáját, könyvét halála után Alapvető elmélet címen adták ki 1946-ban.

Meglehetősen szerencsétlen módon erősen ellenezte az indiai tudós Subrahmanyan Chandrasekhar elméletét a csillagok fehér törpe állapotbeli maximális tömegéről, amelynél nagyobb tömeg esetén a csillag magába omlik és neutroncsillag, fekete lyuk (vagy kvarkcsillag) lesz belőle. Chandrasekhar számítása beigazolódott, 1983-ban el is nyerte vele a Nobel-díjat.

Kitüntetések[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Díjak

Róla nevezték el

Íróként[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Eddington kiváló tudományos ismeretterjesztő volt, sok könyvet írt a laikusoknak. Szintén neki tudják be a végtelen majom elméletet 1929-es idézete után, miszerint „ha egy hadseregnyi majom kalimpálna írógépeken, akkor előbb utóbb megírnák a British Museum minden könyvét”. (az anekdota "…megírnák Shakespeare összes művét" változatban is ismert).

Eddington könyvei[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • 1914. Stellar Movements and the Structure of the Universe. London, Macmillan.
  • 1920. Space, Time and Gravitation: An Outline of the General Relativity Theory. Cambridge University Press. ISBN 0-521-33709-7
  • 1923, 1952. The Mathematical Theory of Relativity. Cambridge University Press.
  • 1926. Stars and Atoms. Oxford, British Association.
  • 1926. The Internal Constitution of Stars. Cambridge University Press. ISBN 0-521-33708-9
  • 1928. Fundamental Theory. Cambridge University Press.
  • 1929. Science and the Unseen World. Macmillan. ISBN 0-8495-1426-6
  • 19nn. The Expanding Universe: Astronomy's 'Great Debate', 1900–1931. Cambridge University Press. ISBN 0-521-34976-1
  • 1928, 1948. The Nature of the Physical World. MacMillan. ISBN 0-8414-3885-4
  • 1933. The Expanding Universe: Astronomy's 'Great Debate', 1900-1931. Cambridge University Press. ISBN 0-521-34976-1
  • 1935. New Pathways in Science. Cambridge University Press.
  • 1936. Relativity Theory of Protons and Electrons. Cambridge Univ. Press.
  • 1939. Philosophy of Physical Science. Cambridge University Press. ISBN 0-7581-2054-0
  • 19nn. The Domain of Physical Science.
  • 1946. Fundamental Theory. Cambridge University Press.

Jegyzetek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. Eddington, Arthur Stanley adatlapja (magyar nyelven). mta.hu. (Hozzáférés: 2013. március 31.)
  2. Daniel Kennefick: Not Only Because of Theory: Dyson, Eddington and the Competing Myths of the 1919 Eclipse Expedition (angol nyelven). arxiv.org, 2007. szeptember 5. (Hozzáférés: 2013. március 31.)

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

További információk[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]