Arthur Stanley Eddington

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Arthur Stanley Eddington
sir Arthur Stanley Eddington
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
Iskolái Trinity College
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)
Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz Arthur Stanley Eddington témájú médiaállományokat.

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]

Korai évei[szerkesztés]

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]

Az egyetem elhagyása után 1905-ben Eddington vezető asszisztensi munkát kapott a Greenwich Királyi Obszervatórium királyi csillagásza mellett. 1900-tól az Eros kisbolygó parallaxis fényképlemezeinek részletes elemzésén munkálkodott. Új statisztikai módszert dolgozott ki két háttércsillag látszólagos elmozdulása alapján, és ezzel 1907-ben elnyerte a Smith-díjat.

A díj egy Trinity College-beli tanári ösztöndíjat is hozott. 1912 decemberében hirtelen meghalt Charles Darwin fia, George Darwin, és helyére 1913 elején Eddingtont léptették elő a csillagászat és a „kísérleti filozófia” professzorának. Még ebben az évben a következő évre az egész Cambridge-i Obszervatórium vezetőjévé nevezték ki, röviddel ezután pedig a Royal Society tagjává választották.

Az első világháborúban be akarták sorozni katonának, de kvéker hitű és pacifista emberként nem volt hajlandó fegyvert fogni, helyette öntudatos szolgálatmegtagadóként alternatív szolgálatot kért. Tudóstársainak nyomására és addigi tudományos eredményeire tekintettel végül 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, ami alatt képeket készített a Nap körüli csillagokról. Az általános relativitáselmélet szerint a Naphoz közel látszó csillagok képei kissé eltolódnak, mivel fényüket a Nap gravitációs tere elhajlítja. Ez a hatás csak napfogyatkozáskor észlelhető, mert egyébként a Nap fénye kivehetetlenné teszi a közeli csillagokat. A newtoni gravitáció csak feleakkora elhajlást jósolt, mint a relativitás elmélete.

Eddington megfigyelései igazolták Einstein elméletét, és a relativitáselmélet végérvényes diadalaként ünnepelték; a hírt világszerte nagy eseményként közölték.

Egyébként ez egy legenda forrása is, miszerint csak három ember érti a relativitáselméletet. Amikor egy riporter ezzel vezette fel kérdést, Eddington tréfálkozva közbekérdezett: „Ó, és ki a harmadik?”

Néhányan úgy vélték, hogy Eddington nyers adatai nem voltak eléggé bizonyító erejűek, és ő önkényesen válogatott közülük, de az ellenőrző vizsgálatok igazolták, hogy Eddingtonék korrektül értékelték ki adataikat.[2]

Megalkotta a csillagok belsejében lejátszódó folyamatok első igazi modelljét. Úgy vélte, hogy a csillagokat, amelyekben a forróság miatt minden atom csaknem teljesen ionizált állapotban van, gravitációjuk vonzása és gázaik kifelé ható nyomása tartja egyensúlyban. 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. Amikor 1938-ban és 1939-ben Hans Bethe bevezette fúzióelméletét, a fenti folyamat természetessé vált, a vita megszűnt.

Ebből az elméletéből kiindulva az 1920-as években megadta az első, természettudományosnak tekinthető becslést a fénylő csillagok tömegére, és úgy találta, hogy annak a Nap tömegének tizede és százszorosa között kell lennie. Ezt a becslést a ténylegesen megfigyelhető kettőscsillagok vizsgálata megerősítette.[3]


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]

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]

Díjak

Róla nevezték el

Íróként[szerkesztés]

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]

  • 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]

  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.)
  3. John Gribbin: 13,8. A Világegyetem valódi kora és a mindenség elmélete nyomában. Icon Books, London, 2015. Magyarul: Akkord Kiadó, 2016. Talentum Könyvek, 267 old. ISBN 978 963 252 093 3; ISSN 1586-8419

Források[szerkesztés]

További információk[szerkesztés]