Vind meer informatie over het leven van deze Engelse astrofysicus in deze blogpost. Hij is vooral bekend vanwege zijn bevestiging van Einsteins relativiteitstheorie!
Wie was Arthur Eddington?
Sir Arthur Eddington was een vooraanstaande Engelse astrofysicus aan het begin van de 20e eeuw. Hij is misschien wel het meest bekend om zijn waarnemingsbevestiging van Einsteins algemene relativiteitstheorie en de buiging van licht door zwaartekracht. Zijn vroege goedkeuring en populaire uiteenzettingen van relativiteit hielpen om de theorie bekend te maken en de ideeën ervan te verspreiden in de Engelstalige wereld. Hij hielp echter ook bij de ontwikkeling van het eerste echte begrip van stellaire processen en de interne structuur van sterren en stelde de Eddington-limiet vast, die de natuurlijke limiet van de helderheid van sterren bepaalt.
Arthur Stanley Eddington werd op 28 december 1882 geboren in Kendal, Noord-Engeland. Zijn vader, een Quaker-onderwijzer, stierf aan tyfus toen Eddington net twee jaar oud was en het gezin verhuisde naar Weston-super-Mare, waar hij in relatieve armoede opgroeide. Van 1893 tot 1898 bezocht hij Brynmelyn School, waar hij uitblonk, vooral in wiskunde en Engelse literatuur.
Zijn academische prestaties leverden hem in 1898 een beurs op voor het Owens College in Manchester, waar hij zich al snel toelegde op natuurkunde. Hij behaalde een eerste klas BSc in de natuurkunde in 1902, en kreeg een beurs voor Trinity College, Cambridge, waar hij werd begeleid door de eminente wiskundige R. A. Herman. Hij behaalde zijn BA in 1905 en deed enige tijd onderzoek naar thermionische emissie in het Cavendish Laboratory en doceerde wiskunde aan eerstejaars technische studenten.
In 1906 stapte Eddington over naar de astronomie toen hij werd benoemd tot hoofdassistent van de Astronomer Royal (toen William Christie) op het Royal Observatory in Greenwich. Hij ontwikkelde een nieuwe statistische methode gebaseerd op de schijnbare drift van twee achtergrondsterren, waarmee hij in 1907 de Smith’s Prize won en een beurs voor Trinity College in Cambridge. In 1913 werd hij gepromoveerd tot Plumian Professor of Astronomy and Experimental Philosophy in Cambridge en het jaar daarop werd hij benoemd tot directeur van de Cambridge Observatory en tot Fellow van de Royal Society.
Tijdens de Eerste Wereldoorlog vocht Eddington om ervoor te zorgen dat de bitterheid van de oorlog geen invloed zou hebben op de astronomie en als Quaker pacifist drong hij er herhaaldelijk bij Britse wetenschappers op aan om hun vooroorlogse vriendschappen en collegialiteit met Duitse wetenschappers te behouden. Toen hij uiteindelijk in 1918 werd opgeroepen voor militaire dienst, claimde hij de status van gewetensbezwaarde en alleen door de tijdige tussenkomst van de Astronomer Royal, Frank Dyson, en andere vooraanstaande figuren kon Eddington voorkomen dat hij vanwege zijn standpunten in de gevangenis belandde.
Als secretaris van de Royal Astronomical Society tijdens de Eerste Wereldoorlog was Eddington een van de eersten die een reeks brieven en artikelen van de Nederlandse natuurkundige Willem de Sitter ontving over de nieuwe algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein. Eddington was een van de weinige Britse astronomen met de wiskundige vaardigheden om de theorie goed te begrijpen (en bereid om een theorie na te streven die door een Duitse natuurkundige was ontwikkeld) en hij werd al snel de belangrijkste voorvechter en exponent van de relativiteitstheorie in Groot-Brittannië. Eddingtons observaties en foto’s van een zonsverduistering op het Afrikaanse eiland Príncipe in 1919 bevestigden Einsteins voorspellingen van een lichte verschuiving in het sterlicht door het zwaartekrachtsveld van de zon. Deze verificatie van de buiging van licht dat dicht langs de zon vliegt (zoals voorspeld door de relativiteitstheorie) werd destijds toegejuicht als sluitend bewijs voor algemene relativiteit, hoewel het achteraf gezien in feite verre van sluitend was.
In 1916 begon Eddington met het onderzoek naar mogelijke natuurkundige verklaringen voor cepheïden en ontwikkelde hij het eerste echte begrip van stellaire processen. Hij breidde het eerdere werk van Karl Schwarzschild over stralingsdruk uit en toonde aan dat de interne thermische druk van een ster nodig was om te voorkomen dat de gasbol door zwaartekracht zou instorten. Hij definieerde de zogenaamde Eddington-luminositeit (of Eddington-limiet) van een ster als het punt waarop de inwendige zwaartekracht gelijk is aan de uitwendige continue stralingskracht, uitgaande van hydrostatisch evenwicht en sferische symmetrie. Hij toonde aan dat vrijwel alle sterren, inclusief reuzen en dwergen, zich gedroegen als “ideale gassen” en dat de inwendige temperatuur van sterren enkele miljoenen (niet duizenden) graden moet zijn. In 1924 ontdekte hij de empirische massa-lichtkrachtrelatie van sterren, volgens welke de lichtkracht van een ster ongeveer evenredig is met de totale massa tot de macht 3,5.
Toen Eddington kennis nam van het artikel van Georges Lemaitre (1927), waarin een uitdijend of krimpend heelal werd gepostuleerd, en van het werk van Edwin Hubble over de teruggang van spiraalnevels, werd hij al snel een enthousiast aanhanger van de kosmologie van het uitdijende heelal. Hij verwierp echter het kosmologische model dat later bekend werd als de Big Bang als “te onesthetisch abrupt” en gaf de voorkeur aan Einsteins kosmologische constante om de evolutie van het heelal van een statisch Newtoniaans en Einsteiniaans heelal naar zijn huidige uitdijende toestand te verklaren.
Eddingtons boeken en lezingen waren immens populair bij het publiek, grotendeels dankzij zijn heldere en onderhoudende uiteenzetting. Einstein zelf suggereerde dat Eddingtons boek Mathematical Theory of Relativity uit 1923 “de beste presentatie van het onderwerp in welke taal dan ook” was. Zijn boek The Internal Constitution of the Stars uit 1926 werd een belangrijke tekst in de opleiding van een hele generatie astrofysici. Zijn populaire geschriften over relativiteit en kwantumtheorie maakten van hem letterlijk een begrip in Groot-Brittannië tussen de twee wereldoorlogen.
Later in zijn leven bleef Eddington (net als Einstein, Dirac en anderen) zoeken naar wat hij een “fundamentele theorie” noemde die kwantumtheorie, relativiteit en gravitatie kon verenigen. Hoewel hij dit onderzoek voor zijn dood nooit voltooide, vormen sommige van zijn voorzichtige of verlaten theorieën de basis van veel moderne pogingen om een grote eenheidstheorie te ontwikkelen, en veel van zijn meer intuïtieve en verkennende theorieën zijn later bevestigd door empirische waarnemingen.
Eddington werd in 1930 geridderd en in 1938 onderscheiden met de Orde van Verdienste, evenals vele andere onderscheidingen van astronomische genootschappen over de hele wereld. Hij is nooit getrouwd. Hij stierf in Cambridge, Engeland, op 22 november 1944, 61 jaar oud, en werd begraven in Ascension Parish Cemetery, Cambridge.
Ontdek ons volgende artikel: Wie was Stephen Hawking?