阿瑟.愛丁頓檢視原始碼討論檢視歷史
| 亞瑟·斯坦利·愛丁頓 | |
|---|---|
| 出生 |
1882年12月28日 英格蘭肯達爾 |
| 逝世 | 1944年11月22日 |
| 國籍 | 英國 |
| 職業 | 天文學家、物理學家、數學家 |
| 知名作品 | 《恆星和原子》、《恆星內部結構》、《基本理論》 |
亞瑟·斯坦利·愛丁頓（Arthur Stanley Eddington，1882年12月28日—1944年11月22日），英國天文學家、物理學家、數學家，第一位用英語宣講相對論的科學家，自然界密實物體的發光強度極限被命名為「愛丁頓極限」。
1919年寫了「重力的相對理論報導」，第一次向英語世界介紹了愛因斯坦的廣義相對論理論。著作有《恆星和原子》、《恆星內部結構》、《基本理論》、《科學和未知世界》、《膨脹着的宇宙：天文學的重要數據》、《質子和電子的相對論》、《物理世界的性質》、《科學的新道路》等等。
人物生平
亞瑟·斯坦利·愛丁頓出生於英格蘭肯達爾一個貴格會家庭，父親是一個中學校長，死於1884年席捲英格蘭的傷寒大流行，他的母親獨立承擔撫養他們姐弟倆的責任。愛丁頓幼年是在家中隨母親學習。1893年他進入布里麥倫學校，他顯示出在數學和英國文學方面的天賦。1898年他獲得60英鎊的獎學金，因此得以進入曼徹斯特的歐文斯學院（後改組成如今的曼徹斯特大學）學習物理學，1902年以優異成績獲得科學學士學位。
因為突出的成績，獲得劍橋大學三一學院75英鎊的獎學金，1905年獲三一學院碩士學位，進入卡文迪許實驗室研究熱輻射。
1905年他到格林威治天文台工作，分析小行星愛神星的視差，他發現了一種基於背景兩顆星星的位移進行統計的方法，因此於1907年獲得史密斯獎。這個獎項使他獲得劍橋大學的研究員資格。1912年達爾文的兒子，劍橋大學的終身教授去世，愛丁頓被推薦接替他的職位。1913年初，愛丁頓被任命為劍橋大學天文學和實驗物理學終身教授。1914年被任命為劍橋大學天文台台長，不久就被選為英國皇家學會會員。
第一次世界大戰期間，他被要求服兵役，但由於他信仰貴格會，同時又是一個和平主義者，他拒絕服兵役，他的同事以他在科學研究方面的重要作用為由，成功地要求政府免除了他的兵役。
一戰過後，愛丁頓率領一個觀測隊到西非普林西比島觀測1919年5月29日的日全食，拍攝日全食時太陽附近的星星位置，根據廣義相對論理論，太陽的重力會使光線彎曲，太陽附近的星星視位置會變化。愛丁頓的觀測證實了愛因斯坦的理論，立即被全世界的媒體報道。當時有一個傳說：有記者問愛丁頓說是否全世界只有三個人真正懂得相對論，愛丁頓回答「誰是第三個人？」
但現在的歷史學家研究認為，當時愛丁頓的數據並不準確，可是歪打正着地宣布了相對論理論的正確。
貢獻
恆星內部研究
愛丁頓還從理論上研究恆星內部的結構，提出恆星由向內的重力和向外的光輻射壓力維持平衡，內部是高溫的離子化狀態的氣體，相當於理想氣體。經過他的數學模型計算，他解釋了造父變星的變化周期理論。
愛丁頓拍照的1919年日食1920年，愛丁頓第一個提出恆星的能量來源於核聚變，為此他和詹姆士·金斯爵士進行了一場曠日持久的辯論，直到1939年美國天文學家漢斯·貝特計算出太陽的能源是氫原子經過四步核聚變反應形成氦才算結束。
1923年他出版了《相對論的數學理論》，愛因斯坦認為這本書是：「在所有語言中是表達這個主題最好的版本」。
基本理論
從1920年開始，直到他去世，他一直致力於將量子理論、相對論和重力理論統一起來，形成一個「基本理論」，到晚年幾乎達到痴迷的程度。他確信質子的質量和電子電荷的數值不是偶然形成的，是「為了形成宇宙的自然和完美的特性」。
由於他過於相信自然的完整，當時對微細構造常數α的數值測量接近1/136，他堅持必須應該是1/136整，後來更精確的測量證明是接近1/137，他又宣稱必須是1/137整，但實際目前最精確的測量證明是1/137.035 999 76(50)。學生給他取了一個暱稱"Adding'One"。
他沒有能完成自己的研究，愛丁頓於1944年在劍橋逝世，他的著作《基本理論》直到1946年才出版。
他在逝世前，1938年，他擔任了國際天文學聯合會主席。直到去世。
他在晚年激烈地反對印度科學家蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡提出的關於白矮星的最大質量限界理論，蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡認為超過這個界限，恆星的坍塌會形成中子星、夸克星，直到黑洞。事實證實蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡是正確的，他為此獲得了1983年諾貝爾物理學獎。
愛丁頓最早的工作是關於恆星運動的研究，在這以後，他又從1916年開始研究星體的內部結構，研究結果發表於他的第一部重委著作《星體的內部結構》之中。他介紹了一種以往被忽視的現象，即可能通過輻射壓力對星體的平衡產生的巨大影響，熱能由星球內部到外部的傳播，並不像原先人們所設想的那樣通過對流實現，而是由輻射實現。
正是在這項研究工作中，愛丁頓全面地總結出了質量。發光度之間的關係。這一關係發現於1924年。它指出，一星體所擁有的質量越大，就能發出越多的光。這一結論的價值在於，如果一顆恆星的固有亮度已知，就可根據此亮度確定它的質量。愛丁頓還認識到，恆星的體積有一個極限：質量能超過太陽質量10倍的星體，其數量相對而言就較少了，而任何質量超過太陽50倍的星體，由於過度的輻射壓力，就不可能是穩定的。
主要著作
愛丁頓寫了大量科學專著及通俗讀物。他的一些著作相當流行，其中《膨脹中的宇宙》一版再版。正是由於愛丁頓的介紹，愛因斯坦的廣義相對論才傳播到了講英語的國家之中。愛丁頓受相對論影響極深，並為此理論提出了實驗證據。他觀察了1919年的全日燭並提交了一份報告，報告說，愛因斯坦在廣義相對論中所作的一項極為精確的出人意料的預言被成功地觀察到了，這就是光線在通過恆星（即太陽）的引力場時產生的輕微彎曲。1924年，愛因斯坦的理論得到了進一步支持：應愛丁頓的請求，沃爾特·亞當斯探測並量度了天狼星的高密度白矮伴星天狼星日的譜線波長的偏移，從而證實了愛因斯坦的預言——恆星光線由於引力場的作用會變紅。這樣，愛丁頓做了許多工作把愛因斯坦的理論建築在嚴格堅實的基礎之上。在他的《相對論的數學原理》中，愛丁頓還極為精闢地闡述了這一理論。
多年之間，愛丁頓埋頭鑽研一種深奧晦澀但又極富挑戰性的理論，該理論在他身後才發表在遺著《基礎理論》之中。大致說來，愛丁頓的思想是：科學中的基本常量，諸如質子的質量，電子的質量和電荷負載等，是「宇宙結構的自然與完全的規定」，它們的值也並非偶然的。愛丁頓曾致力於發展一個能把上述值推出來的理論，但未能成功。
著作
愛丁頓也寫過許多科普著作，最著名的是他在1929年闡述過一個「無限猴子理論」，就是說「如果許多猴子任意敲打打字機鍵，最終可能會寫出大英博物館所有的書」。
《恆星和原子》 1926年
《恆星內部結構》 1926年
《基本理論》 1946年
《科學和未知世界》 1929年
《膨脹着的宇宙：天文學的重要數據》 1900年-1931年
《質子和電子的相對論》 1936年
《物理世界的性質》 1928年
《科學的新道路》 1935年
《空間、時間和引力：廣義相對論進階》 1920年
《物理學的哲學》
《物理學的領域》
名言
有記者問愛丁頓說是否全世界只有三個人真正懂得相對論，愛丁頓思考了一下，回答「我正在想第三個人是誰？」
愛丁頓曾說，「我認為，熵增原則——即熱力學第二定律——是自然界所有定律中至高無上的。如果有人指出你的宇宙理論與麥克斯韋方程不符——那麼麥克斯韋方程可能有不對；如果你的宇宙理論與觀測相矛盾——嗯，觀測的人有時也會把事情搞錯；但是如果你的理論違背了熱力學第二定律，我就敢說你沒有指望了，你的理論只有丟盡臉、垮台。」
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