Arthur Eddington

アーサー・スタンリー・エディントン（1882–1944）は、20世紀の天文学において、その一般向けの理解と内的機構の両方を作り変えたイギリスの天体物理学者であり、クエーカー教徒の平和主義者であった。第一次世界大戦中は王立天文台の首席助手として、アインシュタインの一般相対性理論を本来の数学的形式で読みこなせる、数少ないイギリス人科学者の一人であった。 1919年、彼は西アフリカ沖の火山島プリンシペへの日食遠征を率い、皆既中にヒアデス星団内の恒星を撮影した。並行して別の班がブラジルのソブラルへ向かった。プレートを同じ恒星の夜間写真と比較した結果、太陽をかすめて進む星の光が約1.75秒角だけ曲がっていることが判明した——ニュートン力学の予測の二倍で、アインシュタインの理論が要求する値とちょうど一致する。1919年11月の発表はアインシュタインを一夜にして世界的に有名にし、一般相対性理論を単なる思弁ではなく経験物理学として確立させた。 その後、エディントンは恒星の構造に目を向けた。彼の仕事以前、恒星の内部は思弁の領域であり、スペクトルは表面の情報しか与えなかった。『恒星の内部構造』（1926年）において、彼は恒星が気体圧と放射圧の組み合わせによって重力に対抗して支えられるガス球であることを示し、今日も教えられている質量光度関係を導いた——太陽の10倍の質量を持つ恒星は太陽の10倍ではなく約10 000倍の光度で輝く。 同じ枠組みからエディントン限界が導かれた：与えられた質量の安定した天体が、自身の放射圧に外層を吹き飛ばされる前に維持できる最大光度である。この限界は大質量星の上側包絡線を定め（高輝度青色変光星はそこに住む）、ブラックホールの最大降着率をも規定する。クエーサーの光度は今なおそのエディントン率の割合で表示される。 エディントンはまた、そのメカニズムが理解されるずっと前から、恒星は亜原子的過程によって動力を得ているに違いないと論じた——四つの水素が融合して一つのヘリウムとなれば、失われた質量分のエネルギーが解放される。批判者が「太陽はその過程を起こすほど熱くない」と反論したとき、彼は有名な返答を残した：「我々は、恒星がこの過程に十分熱くないと訴える批判者とは議論しない。もっと熱い場所を探しに行くよう勧めるのである。」融合の詳細は1938年にハンス・ベーテによってまとめられた。 もっとも芳しくない瞬間は1935年、彼が19歳のスブラマニアン・チャンドラセカールによる白色矮星の最大質量の正しい導出を公然と嘲笑し、ブラックホールの受容を一世代遅らせたことであった。チャンドラセカールはその業績により1983年にノーベル賞を受賞した。 エディントンはまた、同時代で最も成功した科学啓蒙書の著者でもあった。『星と原子』『物的世界の本質』『膨張する宇宙』は、戦間期に合計で百万部以上を売り上げた。彼は「時間の矢」という表現を造語した。世界で一般相対性理論を理解しているのは三人だけかと問われた際、彼は答えた——「いま、三人目が誰かを考えているところです。」

1919年のプリンシペへの日食遠征によって一般相対性理論を検証し、太陽近傍での星光の1.75秒角のずれを測定——アインシュタイン理論の最初の経験的証明。 恒星内部の初の定量的理論を構築し、質量光度関係を導いた。 エディントン限界：恒星および降着円盤の最大安定光度を定める。 星が水素からヘリウムへの核融合で輝くと初期に提唱（1920年）し、1938年のベーテのCNOサイクルに二十年近く先んじた。 熱力学的不可逆性に関連して「時間の矢」という言葉を造語（1927年）。 『星と原子』『物的世界の本質』『膨張する宇宙』といった画期的な啓蒙書の著者として、戦間期の一般向けの現代物理の理解を形作った。