Arthur Eddington

Arthur Stanley Eddington (1882–1944) fu un astrofisico britannico e quacchero pacifista la cui carriera rimodellò sia la comprensione pubblica sia i meccanismi interni dell'astronomia del ventesimo secolo. In qualità di Chief Assistant al Royal Observatory durante la Prima guerra mondiale, fu uno dei pochissimi scienziati britannici in grado di leggere la relatività generale di Einstein nella sua forma matematica originale. Nel 1919 guidò la spedizione dell'eclissi a Príncipe, un'isola vulcanica al largo dell'Africa occidentale, per fotografare le stelle delle Iadi durante la totalità. Una squadra parallela si recò a Sobral, in Brasile. Confrontando le lastre con fotografie notturne delle stesse stelle, constatarono che la luce stellare che sfiorava il Sole si era deflessa di circa 1,75 secondi d'arco — il doppio di quanto previsto dalla fisica newtoniana, ed esattamente quanto richiesto dalla teoria di Einstein. L'annuncio del novembre 1919 rese Einstein mondialmente famoso dalla sera alla mattina e affermò la relatività generale come fisica empirica, non come speculazione. Eddington si volse poi alla struttura stellare. Prima del suo lavoro, l'interno di una stella era pura speculazione; gli spettri rivelavano solo la superficie. In «La costituzione interna delle stelle» (1926) mostrò che una stella è una palla di gas sostenuta contro la gravità da una combinazione di pressione gassosa e pressione di radiazione, e derivò la relazione massa-luminosità ancora oggi insegnata — una stella di 10 masse solari irradia circa 10 000 volte il Sole, non dieci. Dallo stesso quadro emerse il limite di Eddington: la luminosità massima che un oggetto stabile di una data massa può sostenere prima che la propria pressione di radiazione soffi via gli strati esterni. Il limite definisce l'inviluppo superiore delle stelle massicce (le variabili blu luminose vi abitano) e fissa il tasso massimo di accrescimento dei buchi neri. Le luminosità dei quasar sono ancora oggi citate come frazioni del loro tasso di Eddington. Eddington argomentò anche, molto prima che il meccanismo fosse compreso, che le stelle dovessero essere alimentate da processi subatomici — quattro idrogeni che si fondono in un elio libererebbero l'energia mancante. Quando i critici obiettavano che il Sole non era abbastanza caldo, rispose con una celebre battuta: «Non discutiamo con il critico che sostiene che le stelle non siano abbastanza calde per questo processo; gli diciamo di andare a cercare un posto più caldo.» Hans Bethe elaborò i dettagli della fusione nel 1938. Il suo momento meno lusinghiero giunse nel 1935, quando ridicolizzò pubblicamente la corretta derivazione del diciannovenne Subrahmanyan Chandrasekhar di una massa massima per le nane bianche, ritardando di una generazione l'accettazione dei buchi neri. Chandrasekhar ricevette il Premio Nobel per quel lavoro nel 1983. Eddington fu inoltre il più efficace divulgatore scientifico della sua epoca. «Stelle e atomi», «La natura del mondo fisico» e «L'universo in espansione» vendettero insieme più di un milione di copie fra le due guerre. Coniò l'espressione «freccia del tempo». Quando gli fu chiesto se solo tre persone al mondo comprendessero la relatività generale, rispose: «Sto cercando di pensare chi possa essere la terza.»

Conferma della relatività generale tramite la spedizione dell'eclissi solare del 1919 a Príncipe, misurando una deflessione della luce stellare di 1,75 secondi d'arco presso il Sole — la prima prova empirica della teoria di Einstein; Prima teoria quantitativa degli interni stellari e derivazione della relazione massa-luminosità; Il limite di Eddington, che fissa la luminosità stabile massima di stelle e dischi di accrescimento; Ipotesi precoce (1920) che le stelle siano alimentate dalla fusione idrogeno-elio, anticipando di quasi due decenni il ciclo CNO di Bethe del 1938; Coniò l'espressione «freccia del tempo» discutendo l'irreversibilità termodinamica (1927); Autore di libri divulgativi fondamentali (Stelle e atomi, La natura del mondo fisico, L'universo in espansione) che modellarono la comprensione pubblica della fisica moderna tra le due guerre