V tomto příspěvku se dozvíte více o životě tohoto anglického astrofyzika. Je známý především díky potvrzení Einsteinovy teorie relativity!
Kdo byl Arthur Eddington?
Sir Arthur Eddington byl významný anglický astrofyzik počátku 20. století. Je pravděpodobně nejznámější pro své pozorování potvrzující Einsteinovu obecnou teorii relativity a ohyb světla v důsledku gravitace. Jeho brzké přijetí a populární výklady teorie relativity přispěly k propagaci této teorie a rozšíření jejích myšlenek v anglicky mluvícím světě. Přispěl však také k prvnímu skutečnému pochopení hvězdných procesů a vnitřní struktury hvězd a stanovil Eddingtonovu mez, která určuje přirozenou hranici svítivosti hvězd.
Arthur Stanley Eddington se narodil 28. prosince 1882 v Kendalu v severní Anglii. Jeho otec, kvakerský učitel, zemřel na tyfus, když byly Eddingtonovi pouhé dva roky, a rodina se přestěhovala do Weston-super-Mare, kde vyrůstal v relativní chudobě. V letech 1893 až 1898 navštěvoval školu Brynmelyn School, kde vynikal zejména v matematice a anglické literatuře.
Jeho studijní úspěchy mu v roce 1898 vynesly stipendium na Owens College v Manchesteru, kde se rychle začal věnovat fyzice. V roce 1902 získal první třídu bakalářského studia fyziky a získal stipendium na Trinity College v Cambridgi, kde byl jeho učitelem významný matematik R. A. Hermanem. V roce 1905 získal bakalářský titul a nějaký čas se věnoval výzkumu termionické emise v Cavendishově laboratoři a výuce matematiky pro studenty prvního ročníku technických oborů.
V roce 1906 přešel Eddington na astronomii, když byl jmenován hlavním asistentem královského astronoma (tehdy Williama Christieho) na Královské observatoři v Greenwichi. Vyvinul novou statistickou metodu založenou na zdánlivém driftu dvou hvězd v pozadí, která mu v roce 1907 vynesla Smithovu cenu a stipendium na Trinity College v Cambridge. V roce 1913 byl povýšen na Plumianova profesora astronomie a experimentální filozofie v Cambridgi a v následujícím roce byl jmenován ředitelem celé Cambridgeské observatoře a také členem Královské společnosti.
Během první světové války Eddington bojoval za to, aby se válečná vřava nedotkla astronomie, a jako kvakerský pacifista opakovaně vyzýval britské vědce, aby zachovali předválečné přátelství a kolegialitu s německými vědci. Když byl nakonec v roce 1918 povolán k vojenské službě, požádal o status odpůrce z důvodu svědomí a jen díky včasné intervenci královského astronoma Franka Dysona a dalších významných osobností se Eddington za své názory vyhnul vězení.
Jako tajemník Královské astronomické společnosti během první světové války Eddington jako jeden z prvních obdržel řadu dopisů a článků od nizozemského fyzika Willema de Sittera týkajících se nové obecné teorie relativity Alberta Einsteina. Eddington byl jedním z mála britských astronomů, kteří měli matematické schopnosti, aby teorii správně pochopili (a byli ochotni zabývat se teorií vyvinutou německým fyzikem), a rychle se stal předním zastáncem a propagátorem teorie relativity v Británii. Eddingtonova pozorování a fotografie zatmění Slunce na africkém ostrově Príncipe v roce 1919 účinně potvrdily Einsteinovy předpovědi o mírném posunu světla hvězd způsobeném gravitačním polem Slunce. Toto ověření ohybu světla procházejícího v blízkosti Slunce (jak předpovídala teorie relativity) bylo v té době označováno za přesvědčivý důkaz obecné teorie relativity, ačkoli při zpětném pohledu nebylo ve skutečnosti zdaleka tak přesvědčivé.
V roce 1916 začal Eddington zkoumat možná fyzikální vysvětlení proměnných hvězd typu cefeid a rozvíjet první skutečné chápání hvězdných procesů, přičemž rozšířil dřívější práci Karla Schwarzschilda o tlaku záření a prokázal, že vnitřní tepelný tlak hvězdy je nezbytný k tomu, aby se zabránilo gravitačnímu kolapsu plynné sféry. Definoval takzvanou Eddingtonovu svítivost (nebo Eddingtonovu mez) hvězdy jako bod, v němž se vnitřní gravitační síla rovná vnější síle záření kontinua, za předpokladu hydrostatické rovnováhy a sférické symetrie. Dokázal, že prakticky všechny hvězdy, včetně obrů a trpaslíků, se chovají jako „ideální plyny“ a že vnitřní teplota hvězd musí být několik milionů (nikoliv tisíců) stupňů. V roce 1924 objevil empirický vztah mezi hmotností a svítivostí hvězd, podle kterého je svítivost hvězdy zhruba úměrná celkové hmotnosti na mocninu 3,5. Zjistil, že hvězdy jsou velmi hmotné, a proto je jejich svítivost poměrně vysoká.
Když se Eddington seznámil s článkem Georgese Lemaitra (1927), který postuloval rozpínání nebo smršťování vesmíru, a s prací Edwina Hubbla o recesi spirálních mlhovin, stal se rychle nadšeným zastáncem kosmologie rozpínajícího se vesmíru. Model kosmologie později známý jako velký třesk však odmítl jako „příliš neesteticky prudký“ a dal přednost Einsteinově kosmologické konstantě, která vysvětluje vývoj vesmíru od statického newtonovského a einsteinovského vesmíru k jeho současnému rozpínajícímu se stavu.
Eddingtonovy knihy a přednášky byly u veřejnosti nesmírně populární, a to především díky jeho jasnému a zábavnému výkladu. Sám Einstein navrhl, že Eddingtonova kniha Matematická teorie relativity z roku 1923 je „nejlepší prezentací tohoto tématu v jakémkoli jazyce“. Jeho kniha The Internal Constitution of the Stars (Vnitřní stavba hvězd) z roku 1926 se stala důležitým textem při vzdělávání celé generace astrofyziků. Díky svým populárním spisům o teorii relativity a kvantové teorii se stal v Británii mezi dvěma světovými válkami doslova pojmem.
V pozdějším věku Eddington (stejně jako Einstein, Dirac a další) pokračoval v hledání tzv. fundamentální teorie, která by sjednotila kvantovou teorii, teorii relativity a gravitaci. Ačkoli tento výzkum před svou smrtí nikdy nedokončil, některé z jeho předběžných nebo opuštěných teorií tvoří základ mnoha moderních pokusů o vytvoření velké sjednocené teorie a mnohé z jeho intuitivnějších a objevnějších teorií byly následně potvrzeny empirickými pozorováními.
Eddington byl v roce 1930 povýšen do rytířského stavu a v roce 1938 mu byl udělen Řád za zásluhy, stejně jako mnoho dalších vyznamenání od astronomických společností z celého světa. Nikdy se neoženil. Zemřel v anglické Cambridgi 22. listopadu 1944 ve věku 61 let a byl pohřben na farním hřbitově Ascension v Cambridgi.
Objevte náš následující článek: Kdo byl Stephen Hawking?