Entdecken Sie das Leben dieses englischen Astrophysikers in diesem Blogartikel. Er ist bekannt für die Bestätigung von Einsteins Relativitätstheorie!
Wer war Arthur Eddington?
Sir Arthur Eddington war ein prominenter englischer Astrophysiker des frühen 20. Er ist vielleicht am bekanntesten für seine Bestätigung von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie und der gravitationsbedingten Krümmung des Lichts durch Beobachtungen. Seine frühe Annahme und seine populären Ausstellungen der Relativitätstheorie trugen dazu bei, die Theorie bekannt zu machen und seine Ideen in der englischsprachigen Welt zu verbreiten. Er trug jedoch auch dazu bei, das erste wirkliche Verständnis der Sternprozesse und der inneren Struktur von Sternen zu entwickeln, und er legte die Eddington-Grenze fest, die die natürliche Grenze der Helligkeit von Sternen diktiert.
Arthur Stanley Eddington wurde am 28. Dezember 1882 in Kendal, Nordengland, geboren. Sein Vater, ein Lehrer der Quäker, starb an Typhus, als Eddington erst zwei Jahre alt war, und die Familie zog nach Weston-super-Mare, wo er in relativer Armut aufwuchs. Von 1893 bis 1898 besuchte er die Brynmelyn School, wo er sich vor allem in Mathematik und englischer Literatur hervortat.
Aufgrund seiner schulischen Leistungen erhielt er 1898 ein Stipendium für das Owens College in Manchester, wo er sich schnell der Physik zuwandte. 1902 erwarb er einen BSc erster Klasse in Physik und erhielt ein Stipendium für das Trinity College in Cambridge, wo er den bedeutenden Mathematiker R. A. Herman. Er erhielt 1905 seinen BA und widmete einige Zeit der Erforschung der thermionischen Emission am Cavendish Laboratory und dem Mathematikunterricht für Studenten im ersten Jahr des Ingenieurstudiums.
Im Jahr 1906 wechselte Eddington zur Astronomie, als er die Stelle des leitenden Assistenten des königlichen Astronomen (damals William Christie) am königlichen Observatorium in Greenwich antreten sollte. Er entwickelte eine neue statistische Methode, die auf der scheinbaren Drift zweier Hintergrundsterne basierte, und erhielt dafür 1907 den Smith’s Prize und ein Stipendium des Trinity College in Cambridge. 1913 wurde er zum Plumian-Professor für Astronomie und experimentelle Philosophie in Cambridge befördert und im Jahr darauf zum Direktor des gesamten Cambridge-Observatoriums sowie zum Mitglied der Royal Society ernannt.
Während des Ersten Weltkriegs kämpfte Eddington dafür, dass die Bitterkeit des Krieges die Astronomie nicht beeinträchtigte, und als Quäker-Pazifist forderte er britische Wissenschaftler wiederholt auf, ihre Freundschaften und Kollegialität mit deutschen Wissenschaftlern aus der Vorkriegszeit zu bewahren. Als er 1918 schließlich zum Militärdienst eingezogen wurde, beanspruchte er den Status eines Kriegsdienstverweigerers, und nur durch das rechtzeitige Eingreifen des Königlichen Astronomen Frank Dyson und anderer hochrangiger Persönlichkeiten konnte Eddington verhindern, für seine Ansichten ins Gefängnis zu wandern.
Als Sekretär der Royal Astronomical Society während des Ersten Weltkriegs gehörte Eddington zu den ersten, die eine Reihe von Briefen und Dokumenten des niederländischen Physikers Willem de Sitter über Albert Einsteins neue allgemeine Relativitätstheorie erhielten. Eddington war einer der wenigen britischen Astronomen, die über die mathematischen Fähigkeiten verfügten, um diese Theorie richtig zu verstehen (und eine Theorie verfolgen wollten, die von einem deutschen Physiker entwickelt worden war), und wurde bald zum wichtigsten Verfechter und Aussteller der Relativitätstheorie in Großbritannien. Eddingtons Beobachtungen und Fotografien während einer Sonnenfinsternis auf der afrikanischen Insel Príncipe im Jahr 1919 bestätigten tatsächlich Einsteins Vorhersagen einer leichten Verschiebung des Sternenlichts, die durch das Gravitationsfeld der Sonne verursacht wurde. Diese Verifizierung der Krümmung des an der Sonne vorbeiziehenden Lichts (wie von der Relativitätstheorie vorhergesagt) wurde damals als schlüssiger Beweis für die Allgemeine Relativitätstheorie gefeiert, auch wenn dieser Beweis im Nachhinein betrachtet tatsächlich alles andere als schlüssig war.
1916 begann Eddington, mögliche physikalische Erklärungen für Cepheiden-Veränderliche Sterne zu untersuchen und das erste wirkliche Verständnis der Sternprozesse zu entwickeln, indem er Karl Schwarzschilds frühere Arbeiten über den Strahlungsdruck erweiterte und zeigte, dass der innere Wärmedruck eines Sterns notwendig ist, um den gravitationsbedingten Kollaps der Gaskugel zu verhindern. Er definierte die sogenannte Eddington-Leuchtkraft (oder Eddington-Grenze) eines Sterns als den Punkt, an dem die Gravitationskraft nach innen gleich der Strahlungskraft des Kontinuums nach außen ist, unter der Annahme des hydrostatischen Gleichgewichts und der sphärischen Symmetrie. Er wies nach, dass sich praktisch alle Sterne, einschließlich der Riesen und Zwerge, wie „ideales Gas“ verhielten und dass die Temperatur im Inneren der Sterne mehrere Millionen (nicht Tausende) Grad betragen müsse. 1924 entdeckte er die empirische Masse-Leuchtkraft-Beziehung von Sternen, nach der die Leuchtkraft eines Sterns grob proportional zur Gesamtmasse hoch 3,5 ist.
Als Eddington von Georges Lemaitres Artikel (1927), der ein expandierendes oder kontrahierendes Universum postulierte, und von Edwin Hubbles Arbeit über die Rezession von Spiralnebeln erfuhr, wurde er schnell zu einem begeisterten Anhänger der Kosmologie des expandierenden Universums. Allerdings lehnte er das später als Urknall bekannte Modell der Kosmologie als „zu unschön abrupt“ ab und zog Einsteins kosmologische Konstante vor, um die Entwicklung des Universums von einem statischen Newtonschen und Einsteinschen Universum zu seinem gegenwärtigen Zustand der Expansion zu erklären.
Eddingtons Bücher und Vorträge waren beim Publikum immens beliebt, was zum großen Teil auf seine klare und unterhaltsame Darstellung zurückzuführen war. Einstein selbst schlug vor, dass Eddingtons Buch von 1923 mit dem Titel „Mathematical Theory of Relativity“ „die beste Darstellung des Themas in jeder Sprache“ sei. Sein Buch „The Internal Constitution of the Stars“ von 1926 wurde zu einem wichtigen Text für die Ausbildung einer ganzen Generation von Astrophysikern. Seine populären Schriften über die Relativitätstheorie und die Quantentheorie machten ihn in Großbritannien zwischen den beiden Weltkriegen buchstäblich zu einem vertrauten Namen.
Später in seinem Leben suchte Eddington (wie Einstein, Dirac und andere) weiterhin nach einer, wie er es nannte, „fundamentalen Theorie“, die die Quantentheorie, die Relativitätstheorie und die Gravitation vereinen könnte. Obwohl er diese Suche vor seinem Tod nie abgeschlossen hat, bilden einige seiner vorläufigen oder verworfenen Theorien die Grundlage für viele moderne Versuche, eine große, einheitliche Theorie zu entwickeln, und viele seiner eher intuitiven und explorativen Theorien wurden später durch empirische Beobachtungen bestätigt.
Eddington wurde 1930 zum Ritter geschlagen und erhielt 1938 den Orden für Verdienste sowie zahlreiche weitere Auszeichnungen von astronomischen Gesellschaften auf der ganzen Welt. Er hat nie geheiratet. Er starb am 22. November 1944 im Alter von 61 Jahren in Cambridge, England, und ließ sich auf dem Friedhof der Ascension Parish in Cambridge beerdigen.
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