Артур Еддінгтон

Артур Стенлі Еддінгтон
Arthur Stanley Eddington
Народився	28 грудня 1882(1882-12-28) Кендал, Вестморленд, Великобританія
Помер	22 листопада 1944(1944-11-22) (61 рік) Кембридж, Великобританія
Місце проживання	Кембридж
Громадянство	Велика Британія
Національність	англієць
Галузь наукових інтересів	астрофізика
Заклад	Кембриджський університет
Alma mater	Кембриджський університет
Вчене звання	професор
Відомі учні	Родерик Олівер Редмен
Відомий завдяки:	внутрішня будова зірок

Сер Артур Стенлі Еддінгтон (англ. sir Arthur Stanley Eddington; 28 грудня 1882, Кендал, Вестморленд (нині Камбрія), Великобританія - 22 листопада 1944, Кембридж, Великобританія) — англійський астроном і фізик, член Лондонського королівського товариства (1914).

Життєпис

Народився в Кендалі (Вестморленд). У 1898-1902 навчався в Овенс-коледжі, 1905 року закінчив Триніті-коледж Кембриджського університету. У 1906-1913 працював старшим асистентом Грінвіцької обсерваторії; в 1913-1944 — професор астрономії, з 1914 — директор обсерваторії Кембриджського університету.

Отримав ряд основних результатів в таких галузях астрофізики, як внутрішня будова зірок і будова їх атмосфер, пульсації зірок, стан міжзоряної матерії, рух і розподіл зірок у Галактиці. Вніс суттєвий внесок в інтерпретацію і розробку теорії відносності Ейнштейна, в космологію. Ранні роботи (1906-1914) присвячено проблемам зоряних рухів і розподілу зірок. Виконав статистичний аналіз власних рухів зір, що підтвердив існування двох потоків зір, оцінив їх спрямування і чисельність. Вивчив просторовий розподіл зірок різних спектральних класів, планетарних і газових туманностей, розсіяних скупчень. Ці роботи було підсумовано ним в опублікованій 1914 року книзі «Рухи зірок і будова Всесвіту». У наступні роки виконав піонерські дослідження з теорії внутрішньої будови зірок. У них він ґрунтувався на уявленні, що перенесення енергії з внутрішніх областей зірки в зовнішні здійснюється здебільшого випромінюванням, а не конвекцією. Розробив модель зірки (стандартна модель Еддінгтона), механічна рівновага якої визначається балансом між силою тяжіння та газовим і променистим тиском. 1924 року на її основі дав теоретичну інтерпретацію співвідношення маса — світність. Розрахував верхню теоретичну межу маси зорі на основі розробленої ним теорії променистого тиску в надрах зірок. Показав існування обумовленої тиском випромінювання в зовнішніх шарах зірки граничної світності у зір заданої маси. Вперше вказав на важливість того факту, що речовина в зорях майже повністю іонізована. З цього випливало, що її можна розглядати як ідеальний газ, до того ж не лише в гігантах, що мають низьку густину, а й у карликах. Розрахував діаметри деяких червоних гігантів, згодом підтверджені інтерферометричними вимірами Ф.Г.Піза і Дж.Андерсона. З подібних розрахунків для карликового супутника Сіріуса отримав оцінку його густини (50 000 г/см³). Виявлення таких високих густин у зорях послужило поштовхом для розвитку фізики надщільного газу. Виконав розрахунки центральної температури та густини інших типів зір. 1926 року було опубліковано одну з найважливіших праць Еддінгтона — «Внутрішня будова зірок». У книзі узагальнено всі дослідження з цього питання та позначено шляхи подальшого розвитку теорії.

Протягом багатьох років кілька разів звертався до проблем фізики пульсуючих зірок. У 1918-1919 опублікував дві роботи, присвячені проблемі пульсацій, які висунули пульсаційну гіпотезу в розряд найважливіших теорій зоряної змінності; таким чином було остаточно відкинуто гіпотезу подвійності, залученої для пояснення змінності цефеїд. Розглянув теорію адіабатичних пульсацій газової зірки, що має заданий розподіл густини, і вирішив рівняння, що описують пульсації найбільшого періоду у разі стандартної моделі. 1941 року усунув одну з труднощів, що залишалися в теорії пульсацій, — довів, що розсіювання енергії в поверхневих шарах внаслідок теплопровідності, випромінювання і конвекції має викликати спостережуваний зсув фази між кривими блиску і променевих швидкостей.

Дослідив важливі питання фізики зоряних атмосфер. Розвинув теорію утворення ліній поглинання, продовживши роботи А.Шустера і К.Шварцшильда. Одночасно з Е.А.Мілном запропонував модель їхнього утворення, що враховує той факт, що лінії і безперервний спектр формуються спільно, в одних і тих же шарах (модель Мілна — Еддінгтона). Теорія Еддінгтона дозволила пояснити багато особливостей спостережуваних інтенсивностей ліній. 1926 року вперше переконливо довів, що вузькі стаціонарні лінії іонізованого кальцію в спектрах деяких гарячих зір мають міжзоряну природу і виникають у газі, не пов'язаному із зіркою, в міжзоряних хмарах. Досліджував склад і фізичні характеристики міжзоряної речовини, розрахував її температуру та густину. Вказав на можливість наближеної оцінки відстані до зірки за інтенсивністю міжзоряних ліній поглинання в її спектрі.

Еддінгтон одним з перших усвідомив значення і революційний характер теорії відносності. За словами А.Ейнштейна, Еддінгтон був кращим інтерпретатором загальної теорії відносності. Він здійснив першу експериментальну перевірку одного з передбачень цієї теорії — під час повного затемнення Сонця 1919 року виявив відхилення променів світла зірок у полі тяжіння Сонця.

В останні роки життя багато працював над створенням теорії, яка об'єднала б квантову фізику і теорію відносності. Нова теорія, названа ним фундаментальною, мала пояснити фізичну картину світу з єдиного погляду, і з неї, зокрема, мали бути отримані, як логічно неминучі, значення світових сталих. Труднощі у вирішенні такого завдання були величезні, багато явищ ядерної фізики в той час не були ще відомі і багато елементарних частинок не було відкрито. Ці роботи Еддінгтона залишилися незавершеними і були зібрані в опублікованій в 1946 під редакцією Е. Т. Уїттекер книзі «Фундаментальна теорія».

Член багатьох академій наук і наукових товариств, іноземний член-кореспондент АН СРСР (1923), президент Лондонського королівського астрономічного товариства (1921-1923), Лондонського фізичного товариства (1930-1932), Міжнародного астрономічного союзу (1938-1944).

Лондонське королівське астрономічне товариство заснувало і присуджує щорічно медаль імені А.С.Еддінгтона за роботи в галузі астрофізики.

Відзнаки і пам'ять

Нагороди

• Премія Сміта (1907)
• Медаль Кетрін Брюс (1924)
• Медаль Генрі Дрейпера (1924)
• Золота медаль Королівського астрономічного товариства (1924)
• Королівська медаль Королівського товариства (1928)
• Лицарство (1930)
• Орден Заслуг(1938)

Названо на його честь

• Місячний кратер
• астероїд 2761 Eddington
• Медаль Королівського астрономічного товариства
• місія Еддінгтона, нині скасована
• Вежа Еддінгтона в університеті Ессекса

Громадські посади

• голова Національного комітету миру 1941-1943
• президент Міжнародного астрономічного союзу; Фізичного товариства, 1930–32; Королівського астрономічного товариства, 1921–23

Бібліографія

• 1914. Stellar Movements and the Structure of the Universe. London: Macmillan.
• 1918. Report on the relativity theory of gravitation. London, Fleetway press, Ltd.
• 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.
• 1925. The Domain of Physical Science. 2005 reprint: ISBN 1-4253-5842-X
• 1926. Stars and Atoms. Oxford: British Association.
• 1926. The Internal Constitution of Stars. Cambridge University Press. ISBN 0-521-33708-9
• 1928. The Nature of the Physical World. MacMillan. 1935 replica edition: ISBN 0-8414-3885-4, University of Michigan 1981 edition: ISBN 0-472-06015-5 (1926–27 Gifford lectures)
• 1929. Science and the Unseen World. U.S. Macmillan, UK Allen & Unwin. 1980 Reprint Arden Library ISBN 0-8495-1426-6. 2004 U.S. reprint - Whitefish, Montana : Kessinger Publications: ISBN 1-4179-1728-8. 2007 UK reprint London, Allen & Unwin ISBN 978-0-901689-81-8 (Swarthmore Lecture), with a new foreword by George Ellis.
• 19nn. The Expanding Universe: Astronomy's 'Great Debate', 1900-1931. Cambridge University Press. ISBN 0-521-34976-1
• 1930. Why I Believe in God: Science and Religion, as a Scientist Sees It
• 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 (1938 Tarner lectures at Cambridge))
• 1948. Fundamental Theory. Cambridge University Press.

Джерела

• И.Г. Колчинский, А.А. Корсунь, М.Р. Родригес (1977). «Эддингтон Артур Стэнли». Астрономы (Биографический справочник) [Астрономи (Біографічний довідник)] (російською). на сайте Астронет. Київ: «Наукова думка».