Lue lisää tämän englantilaisen astrofyysikon elämästä tästä blogikirjoituksesta. Hänet tunnetaan parhaiten Einsteinin suhteellisuusteorian vahvistamisesta!
Kuka oli Arthur Eddington?
Sir Arthur Eddington oli merkittävä englantilainen astrofyysikko 1900-luvun alussa. Hänet tunnetaan ehkä parhaiten siitä, että hän vahvisti Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian ja painovoiman aiheuttaman valon taipumisen havainnollisesti. Hänen suhteellisuusteorian varhainen omaksumisensa ja suositut esityksensä auttoivat teorian tunnetuksi tekemistä ja sen ajatusten levittämistä englanninkielisessä maailmassa. Hän auttoi kuitenkin myös kehittämään ensimmäisen todellisen ymmärryksen tähtiprosesseista ja tähtien sisäisestä rakenteesta sekä vahvisti Eddingtonin rajan, joka sanelee tähtien valovoiman luonnollisen rajan.
Arthur Stanley Eddington syntyi 28. joulukuuta 1882 Kendalissa Pohjois-Englannissa. Hänen isänsä, kveekarikoulunopettaja, kuoli lavantautiin, kun Eddington oli vain kaksivuotias, ja perhe muutti Weston-super-Mareen, jossa Eddington kasvoi suhteellisen köyhyydessä. Vuosina 1893-1898 hän kävi Brynmelyn Schoolia, jossa hän menestyi erinomaisesti erityisesti matematiikassa ja englantilaisessa kirjallisuudessa.
Hänen akateemisten saavutustensa ansiosta hän sai stipendin Owens Collegeen Manchesteriin vuonna 1898, jossa hän nopeasti keskittyi fysiikkaan. Hän suoritti fysiikan BSc-tutkinnon ensimmäisen luokan arvosanalla vuonna 1902 ja sai stipendin Trinity Collegeen, Cambridgeen, jossa häntä opetti merkittävä matemaatikko R. R. A. Hermanin johdolla. Hän sai BA-tutkinnon vuonna 1905 ja vietti jonkin aikaa tutkiessaan termioniemissiota Cavendishin laboratoriossa ja opettaessaan matematiikkaa insinööritieteiden ensimmäisen vuoden opiskelijoille.
Vuonna 1906 Eddington siirtyi tähtitieteen pariin, kun hänet nimitettiin kuninkaallisen tähtitieteilijän (silloisen William Christien) johtavaksi avustajaksi Greenwichin kuninkaalliseen observatorioon. Hän kehitti uuden tilastollisen menetelmän, joka perustui kahden taustatähden näennäiseen ajelehtimiseen, ja sai siitä Smith’s Prize -palkinnon vuonna 1907 ja stipendin Cambridgen Trinity Collegeen. Vuonna 1913 hänet nimitettiin Cambridgen tähtitieteen ja kokeellisen filosofian Plumian-professoriksi, ja seuraavana vuonna hänet nimitettiin koko Cambridgen observatorion johtajaksi sekä Royal Societyn jäseneksi.
Ensimmäisen maailmansodan aikana Eddington taisteli sen puolesta, että sodan katkeruus ei vaikuttaisi tähtitieteeseen, ja kveekarilaisena pasifistina hän kehotti brittiläisiä tiedemiehiä toistuvasti säilyttämään sotaa edeltäneet ystävyyssuhteensa saksalaisten tiedemiesten kanssa ja kollegiaaliset suhteet. Kun hänet lopulta kutsuttiin asepalvelukseen vuonna 1918, hän vetosi aseistakieltäytyjän asemaan, ja vain kuninkaallisen tähtitieteilijän Frank Dysonin ja muiden johtohahmojen oikea-aikaisen väliintulon ansiosta Eddington välttyi vankilalta näkemystensä vuoksi.
Kuninkaallisen tähtitieteellisen seuran sihteerinä ensimmäisen maailmansodan aikana Eddington oli ensimmäisten joukossa, jotka saivat hollantilaiselta fyysikolta Willem de Sitteriltä kirjeitä ja papereita, jotka koskivat Albert Einsteinin uutta yleistä suhteellisuusteoriaa. Eddington oli yksi harvoista brittiläisistä tähtitieteilijöistä, joilla oli matemaattiset taidot teorian ymmärtämiseksi kunnolla (ja jotka olivat halukkaita seuraamaan saksalaisen fyysikon kehittämää teoriaa), ja hänestä tuli nopeasti suhteellisuusteorian johtava puolestapuhuja ja edustaja Britanniassa. Eddingtonin havainnot ja valokuvat auringonpimennyksestä afrikkalaisella Príncipen saarella vuonna 1919 vahvistivat tehokkaasti Einsteinin ennusteet auringon painovoimakentän aiheuttamasta pienestä siirtymästä tähdenvalossa. Tätä Auringon lähellä kulkevan valon taipumisen todentamista (kuten suhteellisuusteoria ennusti) pidettiin tuolloin vakuuttavana todisteena yleisestä suhteellisuusteoriasta, vaikka jälkikäteen tarkasteltuna se ei ollut läheskään vakuuttava.
Vuonna 1916 Eddington alkoi tutkia mahdollisia fysikaalisia selityksiä kefeidimuuttujatähdille ja kehittää ensimmäistä todellista ymmärrystä tähtien prosesseista laajentaen Karl Schwarzschildin aiempaa työtä säteilypaineesta ja osoittaen, että tähden sisäinen lämpöpaine oli välttämätön estämään painovoiman aiheuttama kaasupallon romahtaminen. Hän määritteli tähden niin sanotun Eddingtonin valovoiman (tai Eddingtonin rajan) pisteeksi, jossa sisäänpäin suuntautuva gravitaatiovoima on yhtä suuri kuin ulospäin suuntautuva jatkuvan säteilyn voima olettaen, että kyseessä on hydrostaattinen tasapaino ja pallosymmetria. Hän osoitti, että käytännössä kaikki tähdet, myös jättiläiset ja kääpiöt, käyttäytyvät ”ideaalikaasujen” tavoin ja että tähtien sisälämpötilan on oltava useita miljoonia (ei tuhansia) asteita. Vuonna 1924 hän löysi tähtien empiirisen massa-valovoimasuhteen, jonka mukaan tähden valovoima on suurin piirtein verrannollinen kokonaismassaan potenssiin 3,5. Tämän mukaan tähtien valovoima on noin verrannollinen kokonaismassaan potenssiin 3,5.
Kun Eddington tuli tietoiseksi Georges Lemaitren artikkelista (1927), jossa hän esitti laajentuvan tai supistuvan maailmankaikkeuden, ja Edwin Hubblen työstä, joka koski spiraalisumujen taantumista, hänestä tuli nopeasti laajenevan maailmankaikkeuden kosmologian innokas kannattaja. Hän kuitenkin hylkäsi myöhemmin alkuräjähdyksenä tunnetun kosmologian mallin ”liian epäesteettisesti äkillisenä” ja piti parempana Einsteinin kosmologista vakiota, joka selittää maailmankaikkeuden kehityksen staattisesta newtonilaisesta ja einsteinilaisesta maailmankaikkeudesta nykyiseen laajenevaan tilaansa.
Eddingtonin kirjat ja luennot olivat suuren yleisön suosiossa, mikä johtui suurelta osin hänen selkeästä ja viihdyttävästä esityksestään. Einstein itse ehdotti, ett Eddingtonin vuonna 1923 ilmestynyt kirja Mathematical Theory of Relativity oli ”paras esitys aiheesta millä tahansa kielellä”. Hänen vuonna 1926 ilmestyneestä kirjastaan The Internal Constitution of the Stars (Tähtien sisäinen rakenne) tuli tärkeä teksti kokonaisen astrofyysikkosukupolven koulutuksessa. Hänen suositut kirjoituksensa suhteellisuusteoriasta ja kvanttiteoriasta tekivät hänestä kirjaimellisesti tunnetun nimen Britanniassa kahden maailmansodan välisenä aikana.
Myöhemmin elämässään Eddington (kuten Einstein, Dirac ja muutkin) jatkoi etsimistä niin sanottua ”perustavaa teoriaa”, joka voisi yhdistää kvanttiteorian, suhteellisuusteorian ja gravitaation. Vaikka hän ei koskaan saanut tätä tutkimusta valmiiksi ennen kuolemaansa, jotkin hänen alustavista tai hylätyistä teorioistaan muodostavat perustan monille nykyaikaisille pyrkimyksille kehittää suuri yhtenäinen teoria, ja monet hänen intuitiivisemmista ja tutkivimmista teorioistaan on sittemmin vahvistettu empiirisillä havainnoilla.
Eddington lyötiin ritariksi vuonna 1930, ja hänelle myönnettiin ansioristi vuonna 1938 sekä monia muita kunnianosoituksia tähtitieteellisiltä yhdistyksiltä ympäri maailmaa. Hän ei koskaan mennyt naimisiin. Hän kuoli Cambridgessa, Englannissa, 22. marraskuuta 1944, 61-vuotiaana, ja hänet haudattiin Ascension Parish Cemeteryyn, Cambridgeen.
Löydä seuraava artikkelimme: Kuka oli Stephen Hawking?
tehtävästä.