Arthur Eddington - Arthur Eddington


Arthur Eddington

Arthur Stanley Eddington.jpg
Nato
Arthur Stanley Eddington

( 1882-12-28 )28 dicembre 1882
Kendal, Westmorland , Inghilterra
Morto 22 novembre 1944 (1944-11-22)(61 anni)
Alma mater Università di Manchester
Trinity College, Cambridge
Conosciuto per Freccia del tempo
Approssimazione di
Eddington Esperimento di
Eddington Geometria affine di
Eddington Limite di
Eddington Numero di
Eddington Valvola di
Eddington Numero di
Eddington– Dirac Coordinate di
Eddington –Finkelstein Modello stellare di
Eddington Circolazione di Eddington–Sweet
Premi Royal Society Royal Medal (1928)
Smith's Prize (1907)
RAS Gold Medal (1924)
Henry Draper Medal (1924)
Bruce Medal (1924)
Knights Bachelor (1930)
Order of Merit (1938)
Carriera scientifica
Campi Astrofisica
Istituzioni Trinity College, Cambridge
Consulenti accademici
Dottorandi Subrahmanyan Chandrasekhar
Leslie Comrie
Hermann Bondi
Altri studenti notevoli Georges Lemaître
Influenze Horace Lamb
Arthur Schuster
John William Graham

Sir Arthur Stanley Eddington OM FRS (28 dicembre 1882 – 22 novembre 1944) è stato un astronomo, fisico e matematico inglese. Fu anche un filosofo della scienza e un divulgatore della scienza. In suo onore è chiamato il limite di Eddington , il limite naturale della luminosità delle stelle, ovvero la radiazione generata dall'accrescimento su un oggetto compatto.

Intorno al 1920, ha prefigurato la scoperta e il meccanismo dei processi di fusione nucleare nelle stelle, nel suo articolo "La costituzione interna delle stelle". A quel tempo, la fonte dell'energia stellare era un completo mistero; Eddington fu il primo a ipotizzare correttamente che la fonte fosse la fusione dell'idrogeno in elio.

Eddington scrisse una serie di articoli che annunciavano e spiegavano la teoria della relatività generale di Einstein al mondo di lingua inglese. La prima guerra mondiale aveva interrotto molte linee di comunicazione scientifica e i nuovi sviluppi della scienza tedesca non erano ben noti in Inghilterra. Condusse anche una spedizione per osservare l' eclissi solare del 29 maggio 1919 che fornì una delle prime conferme della relatività generale, e divenne noto per le sue popolari esposizioni e interpretazioni della teoria.

Nei primi anni

Eddington nacque il 28 dicembre 1882 a Kendal , Westmorland (ora Cumbria ), in Inghilterra, figlio di genitori quaccheri , Arthur Henry Eddington, preside della Quaker School, e Sarah Ann Shout.

Suo padre insegnava in un college di formazione quacchera nel Lancashire prima di trasferirsi a Kendal per diventare preside della Stramongate School. Morì nell'epidemia di tifo che colpì l'Inghilterra nel 1884. Sua madre fu lasciata ad allevare i suoi due figli con un reddito relativamente basso. La famiglia si trasferì a Weston-super-Mare, dove all'inizio Stanley (come sua madre e sua sorella chiamavano sempre Eddington) fu educato a casa prima di trascorrere tre anni in una scuola preparatoria. La famiglia viveva in una casa chiamata Varzin, 42 Walliscote Road, Weston-super-Mare. C'è una targa commemorativa sull'edificio che spiega il contributo di Sir Arthur alla scienza.

Nel 1893 Eddington entrò nella Brynmelyn School. Si dimostrò uno studioso molto capace, in particolare in matematica e letteratura inglese. La sua esibizione gli valse una borsa di studio all'Owens College di Manchester (quella che sarebbe poi diventata l' Università di Manchester ) nel 1898, che poté frequentare, avendo compiuto 16 anni quell'anno. Trascorse il primo anno in un corso generale, ma si dedicò alla fisica per i successivi tre anni. Eddington fu fortemente influenzato dai suoi insegnanti di fisica e matematica, Arthur Schuster e Horace Lamb . A Manchester, Eddington visse a Dalton Hall, dove subì l'influenza duratura del matematico quacchero JW Graham. I suoi progressi furono rapidi, vincendogli diverse borse di studio e si laureò con una laurea in fisica con lode nel 1902.

Sulla base della sua esibizione all'Owens College, nel 1902 ottenne una borsa di studio al Trinity College di Cambridge . Il suo tutor a Cambridge fu Robert Alfred Herman e nel 1904 Eddington divenne il primo studente del secondo anno ad essere classificato come Senior Wrangler . Dopo aver conseguito il MA nel 1905, iniziò la ricerca sull'emissione termoionica nel Laboratorio Cavendish . La cosa non andò bene, e nel frattempo trascorreva del tempo insegnando matematica agli studenti di ingegneria del primo anno. Questa pausa è stata breve. Grazie a una raccomandazione di ET Whittaker , suo collega anziano al Trinity College, si assicurò una posizione al Royal Observatory di Greenwich, dove avrebbe intrapreso la sua carriera nell'astronomia, una carriera i cui semi erano stati seminati anche da bambino quando avrebbe spesso "prova a contare le stelle".

Targa al 42 di Walliscote Road, Weston-super-Mare

Astronomia

Nel gennaio 1906, Eddington fu nominato assistente capo dell'Astronomer Royal presso il Royal Greenwich Observatory . Ha lasciato Cambridge per Greenwich il mese successivo. Fu messo al lavoro su un'analisi dettagliata della parallasse di 433 Eros su lastre fotografiche che aveva avuto inizio nel 1900. Sviluppò un nuovo metodo statistico basato sulla deriva apparente di due stelle di fondo, vincendogli lo Smith's Prize nel 1907. Il premio gli ha vinto una borsa di studio del Trinity College di Cambridge. Nel dicembre 1912 George Darwin , figlio di Charles Darwin , morì improvvisamente e Eddington fu promosso alla sua cattedra come professore di astronomia e filosofia sperimentale plumiano all'inizio del 1913. Nello stesso anno morì anche Robert Ball , titolare della cattedra teorica di Lownde , e Eddington è stato nominato direttore dell'intero Osservatorio di Cambridge l'anno successivo. Nel maggio 1914 fu eletto membro della Royal Society : ricevette la Royal Medal nel 1928 e tenne la Bakerian Lecture nel 1926.

Eddington ha anche studiato l'interno delle stelle attraverso la teoria e ha sviluppato la prima vera comprensione dei processi stellari. Ha iniziato questo nel 1916 con indagini su possibili spiegazioni fisiche per le stelle variabili Cefeidi . Ha iniziato estendendo il precedente lavoro di Karl Schwarzschild sulla pressione delle radiazioni nei modelli politropici di Emden . Questi modelli trattavano una stella come una sfera di gas tenuta contro la gravità dalla pressione termica interna, e una delle principali aggiunte di Eddington era dimostrare che la pressione di radiazione era necessaria per prevenire il collasso della sfera. Ha sviluppato il suo modello nonostante manchi consapevolmente di solide basi per comprendere l'opacità e la generazione di energia nell'interno stellare. Tuttavia, i suoi risultati consentivano il calcolo di temperatura, densità e pressione in tutti i punti all'interno di una stella ( anisotropia termodinamica ), ed Eddington sostenne che la sua teoria era così utile per ulteriori indagini astrofisiche che avrebbe dovuto essere conservata nonostante non fosse basata su una fisica completamente accettata. . James Jeans ha contribuito con l'importante suggerimento che la materia stellare sarebbe stata certamente ionizzata , ma quella era la fine di ogni collaborazione tra i due, diventati famosi per i loro vivaci dibattiti.

Eddington ha difeso il suo metodo sottolineando l'utilità dei suoi risultati, in particolare la sua importante relazione massa-luminosità . Ciò ebbe l'inaspettato risultato di mostrare che praticamente tutte le stelle, comprese le giganti e le nane, si comportavano come gas ideali . Nel processo di sviluppo dei suoi modelli stellari, ha cercato di ribaltare il pensiero corrente sulle fonti di energia stellare. Jeans e altri difesero il meccanismo di Kelvin-Helmholtz , che si basava sulla meccanica classica, mentre Eddington speculava ampiamente sulle conseguenze qualitative e quantitative della possibile annichilazione protone-elettrone e dei processi di fusione nucleare.

Intorno al 1920, ha anticipato la scoperta e il meccanismo dei processi di fusione nucleare nelle stelle, nel suo articolo "The Internal Constitution of the Stars". A quel tempo, la fonte dell'energia stellare era un completo mistero; Eddington ipotizzò correttamente che la fonte fosse la fusione dell'idrogeno in elio, liberando un'enorme energia secondo l'equazione di Einstein E = mc 2 . Questo fu uno sviluppo particolarmente notevole poiché a quel tempo la fusione e l'energia termonucleare, e anche il fatto che le stelle fossero in gran parte composte da idrogeno (vedi metallicità ), non erano ancora state scoperte. L'articolo di Eddington, basato sulla conoscenza dell'epoca, sosteneva che:

  1. La principale teoria dell'energia stellare, l' ipotesi della contrazione , dovrebbe far sì che la rotazione delle stelle acceleri visibilmente a causa della conservazione del momento angolare . Ma le osservazioni delle stelle variabili Cefeidi hanno mostrato che ciò non stava accadendo.
  2. L'unica altra fonte di energia plausibile conosciuta era la conversione della materia in energia; Einstein aveva dimostrato alcuni anni prima che una piccola quantità di materia equivaleva a una grande quantità di energia.
  3. Francis Aston aveva anche recentemente dimostrato che la massa di un atomo di elio era circa lo 0,8% inferiore alla massa dei quattro atomi di idrogeno che, combinati, formerebbero un atomo di elio, suggerendo che se una tale combinazione potesse avvenire, rilascerebbe una notevole energia come sottoprodotto.
  4. Se una stella contenesse solo il 5% di idrogeno fusibile, sarebbe sufficiente per spiegare come le stelle abbiano ottenuto la loro energia. (Ora sappiamo che la maggior parte delle stelle "ordinarie" contiene molto più del 5% di idrogeno.)
  5. Ulteriori elementi potrebbero anche essere fusi, e altri scienziati avevano ipotizzato che le stelle fossero il "crogiolo" in cui gli elementi leggeri si combinavano per creare elementi pesanti, ma senza misurazioni più accurate delle loro masse atomiche non si poteva dire di più all'epoca.

Tutte queste speculazioni si sono dimostrate corrette nei decenni successivi.

Con queste ipotesi, ha dimostrato che la temperatura interna delle stelle deve essere di milioni di gradi. Nel 1924 scoprì la relazione massa-luminosità per le stelle (vedi Lecchini in § Approfondimenti ). Nonostante qualche disaccordo, i modelli di Eddington furono infine accettati come un potente strumento per ulteriori indagini, in particolare in questioni di evoluzione stellare. La conferma dei suoi diametri stellari stimati da parte di Michelson nel 1920 si dimostrò cruciale nel convincere gli astronomi non abituati allo stile intuitivo ed esplorativo di Eddington. La teoria di Eddington apparve in forma matura nel 1926 come The Internal Constitution of the Stars , che divenne un testo importante per la formazione di un'intera generazione di astrofisici.

Il lavoro di Eddington sull'astrofisica alla fine degli anni '20 e negli anni '30 continuò il suo lavoro sulla struttura stellare e provocò ulteriori scontri con Jeans e Edward Arthur Milne . Un argomento importante era l'estensione dei suoi modelli per sfruttare gli sviluppi della fisica quantistica , incluso l'uso della fisica della degenerazione nella descrizione delle stelle nane.

Disputa con Chandrasekhar sull'esistenza dei buchi neri

Il tema dell'estensione dei suoi modelli fece precipitare la sua disputa con Subrahmanyan Chandrasekhar , che allora era studente a Cambridge. Il lavoro di Chandrasekhar presagiva la scoperta dei buchi neri , che all'epoca sembravano così assurdamente non fisici che Eddington si rifiutò di credere che la derivazione puramente matematica di Chandrasekhar avesse conseguenze per il mondo reale. Eddington si sbagliava e la sua motivazione è controversa. La narrazione di Chandrasekhar di questo incidente, in cui il suo lavoro è duramente respinto, ritrae Eddington come piuttosto crudele e dogmatico. Non è chiaro se le sue azioni avessero qualcosa a che fare con la razza di Chandra poiché il suo trattamento nei confronti di molti altri importanti scienziati come EA Milne e James Jeans non era meno feroce. Chandra ha beneficiato della sua amicizia con Eddington. Furono Eddington e Milne a mettere il nome di Chandra per la borsa di studio per la Royal Society che Chandra ottenne. Un FRS significava che era al tavolo alto di Cambridge con tutti i luminari e una dotazione molto comoda per la ricerca. La critica di Eddington sembra essere basata in parte sul sospetto che una derivazione puramente matematica dalla teoria della relatività non fosse sufficiente per spiegare i paradossi fisici apparentemente scoraggianti inerenti alle stelle degenerate, ma per aver "sollevato obiezioni irrilevanti", come Thanu Padmanabhan lo mette.

Relatività

Durante la prima guerra mondiale , Eddington fu segretario della Royal Astronomical Society , il che significava che fu il primo a ricevere una serie di lettere e documenti da Willem de Sitter riguardanti la teoria della relatività generale di Einstein. Eddington ebbe la fortuna di essere non solo uno dei pochi astronomi con le capacità matematiche per comprendere la relatività generale, ma grazie alle sue opinioni internazionaliste e pacifiste ispirate alle sue convinzioni religiose quacchere, uno dei pochi all'epoca ancora interessato a perseguire un teoria sviluppata da un fisico tedesco. Divenne rapidamente il principale sostenitore ed esponente della relatività in Gran Bretagna. Lui e l' astronomo reale Frank Watson Dyson organizzarono due spedizioni per osservare un'eclissi solare nel 1919 per fare il primo test empirico della teoria di Einstein : la misurazione della deflessione della luce da parte del campo gravitazionale del sole. In effetti, l'argomento di Dyson per l'indispensabilità dell'esperienza di Eddington in questo test è stato ciò che ha impedito a Eddington di dover alla fine entrare in servizio militare.

Quando la coscrizione fu introdotta in Gran Bretagna il 2 marzo 1916, Eddington intendeva richiedere un'esenzione come obiettore di coscienza . Le autorità dell'Università di Cambridge hanno invece chiesto e ottenuto un'esenzione in quanto il lavoro di Eddington è di interesse nazionale. Nel 1918, questo è stato impugnato dal Ministero del Servizio Nazionale . Dinanzi al tribunale d'appello di giugno, Eddington rivendicò lo status di obiettore di coscienza, che non fu riconosciuto e avrebbe posto fine alla sua esenzione nell'agosto 1918. Altre due udienze si tennero rispettivamente in giugno e luglio. La dichiarazione personale di Eddington all'udienza di giugno sulla sua opposizione alla guerra basata su motivi religiosi è agli atti. L' astronomo reale , Sir Frank Dyson , ha sostenuto Eddington all'udienza di luglio con una dichiarazione scritta, sottolineando il ruolo essenziale di Eddington nella spedizione dell'eclissi solare a Príncipe nel maggio 1919. Eddington ha chiarito la sua volontà di servire nell'Unità di ambulanza degli amici , sotto il giurisdizione della Croce Rossa britannica , o come bracciante del raccolto. Tuttavia, la decisione del tribunale di concedere altri dodici mesi di esenzione dal servizio militare era a condizione che Eddington continuasse il suo lavoro di astronomia, in particolare in preparazione della spedizione del Principe. La guerra finì prima della fine della sua esenzione.

Una delle fotografie di Eddington dell'eclissi solare totale del 29 maggio 1919 , presentata nel suo articolo del 1920 che ne annunciava il successo, confermando la teoria di Einstein che la luce "si piega"

Dopo la guerra, Eddington si recò sull'isola di Príncipe al largo della costa occidentale dell'Africa per assistere all'eclissi solare del 29 maggio 1919 . Durante l'eclissi, ha scattato foto delle stelle (diverse stelle nell'ammasso delle Iadi includono Kappa Tauri della costellazione del Toro ) nella regione intorno al Sole. Secondo la teoria della relatività generale , le stelle con raggi di luce passati vicino al Sole sembrerebbero essere state leggermente spostate perché la loro luce è stata curvata dal suo campo gravitazionale. Questo effetto è evidente solo durante le eclissi, poiché altrimenti la luminosità del Sole oscura le stelle colpite. Eddington dimostrò che la gravitazione newtoniana poteva essere interpretata per prevedere metà dello spostamento previsto da Einstein.

Le osservazioni di Eddington pubblicate l'anno successivo avrebbero confermato la teoria di Einstein e furono salutate all'epoca come prova della relatività generale rispetto al modello newtoniano. La notizia è stata riportata sui giornali di tutto il mondo come una notizia importante. In seguito, Eddington intraprese una campagna per divulgare la relatività e la spedizione come punti di riferimento sia nello sviluppo scientifico che nelle relazioni scientifiche internazionali.

È stato affermato che le osservazioni di Eddington erano di scarsa qualità e che aveva ingiustamente scartato osservazioni simultanee a Sobral, in Brasile , che sembravano più vicine al modello newtoniano, ma una nuova analisi del 1979 con moderne apparecchiature di misurazione e software contemporaneo ha convalidato i risultati e le conclusioni di Eddington . La qualità dei risultati del 1919 era davvero scarsa rispetto alle osservazioni successive, ma era sufficiente per convincere gli astronomi contemporanei. Il rigetto dei risultati della spedizione in Brasile fu dovuto a un difetto dei telescopi utilizzati che, ancora una volta, fu completamente accettato e ben compreso dagli astronomi contemporanei.

Il libro dei verbali del Cambridge ∇ 2 V Club per l'incontro in cui Eddington ha presentato le sue osservazioni sulla curvatura della luce intorno al sole, confermando la teoria della relatività generale di Einstein. Includono la riga "È seguita una discussione generale. Il Presidente ha osservato che l'83° incontro è stato storico".

Durante questo periodo, Eddington tenne conferenze sulla relatività ed era particolarmente noto per la sua capacità di spiegare i concetti in termini laici e scientifici. Ne raccolse molti nella Teoria matematica della relatività nel 1923, che Albert Einstein suggerì essere "la migliore presentazione dell'argomento in qualsiasi lingua". Fu uno dei primi sostenitori della relatività generale di Einstein, e un interessante aneddoto illustra bene il suo umorismo e il suo investimento intellettuale personale: Ludwik Silberstein , un fisico che si considerava un esperto di relatività, si avvicinò a Eddington alla Royal Society (6 novembre) 1919 incontro in cui aveva difeso la relatività di Einstein con i suoi calcoli dell'eclissi solare Brasile-Príncipe con un certo grado di scetticismo, e mestamente accusato Arthur di essere uno che sosteneva di essere uno dei tre uomini che effettivamente comprendevano la teoria (Silberstein, ovviamente, includeva se stesso e Einstein come l'altro). Quando Eddington si è trattenuto dal rispondere, ha insistito che Arthur non fosse "così timido", al che Eddington ha risposto: "Oh, no! Mi chiedevo chi potesse essere il terzo!"

Cosmologia

Eddington fu anche fortemente coinvolto nello sviluppo della prima generazione di modelli cosmologici relativistici generali. Stava studiando l'instabilità dell'universo di Einstein quando apprese sia dell'articolo di Lemaître del 1927 che postulava un universo in espansione o in contrazione sia del lavoro di Hubble sulla recessione delle nebulose a spirale. Sentiva che la costante cosmologica doveva aver giocato un ruolo cruciale nell'evoluzione dell'universo da uno stato stazionario einsteiniano al suo attuale stato di espansione, e la maggior parte delle sue indagini cosmologiche si concentrava sul significato e sulle caratteristiche della costante. In The Mathematical Theory of Relativity, Eddington ha interpretato la costante cosmologica nel senso che l'universo è "auto-misurante".

Teoria fondamentale e numero di Eddington

Durante gli anni '20 fino alla sua morte, Eddington si concentrò sempre più su quella che chiamò " teoria fondamentale " che doveva essere un'unificazione della teoria quantistica , della relatività , della cosmologia e della gravitazione . Dapprima avanzò lungo linee "tradizionali", ma si rivolse sempre più a un'analisi quasi numerologica dei rapporti adimensionali delle costanti fondamentali.

Il suo approccio di base consisteva nel combinare diverse costanti fondamentali per produrre un numero adimensionale. In molti casi questi risulteranno in numeri vicini a 10 40 , al suo quadrato o alla sua radice quadrata. Era convinto che la massa del protone e la carica dell'elettrone fossero una "specifica naturale e completa per costruire un Universo" e che i loro valori non fossero casuali. Anche uno degli scopritori della meccanica quantistica, Paul Dirac , ha perseguito questa linea di indagine, che è diventata nota come ipotesi di Dirac dei grandi numeri . Un'affermazione alquanto dannosa nella sua difesa di questi concetti riguardava la costante di struttura fine , α. All'epoca fu misurato essere molto vicino a 1/136 e sostenne che il valore doveva essere esattamente 1/136 per ragioni epistemologiche. Misure successive hanno posizionato il valore molto più vicino a 1/137, a quel punto ha cambiato il suo ragionamento per sostenere che un altro dovrebbe essere aggiunto ai gradi di libertà , in modo che il valore dovrebbe essere esattamente 1/137, l' Eddington numero . Wags all'epoca iniziò a chiamarlo "Arthur Adding-one". Questo cambiamento di posizione sminuì la credibilità di Eddington nella comunità dei fisici. Il valore misurato corrente è stimato a 1/137.035 999 074(44).

Eddington credeva di aver identificato una base algebrica per la fisica fondamentale, che chiamò "E-numeri" (che rappresentano un certo gruppo  - un'algebra di Clifford ). Questi in effetti incorporavano lo spaziotempo in una struttura a più dimensioni. Mentre la sua teoria è stata a lungo trascurata dalla comunità fisica generale, nozioni algebriche simili sono alla base di molti tentativi moderni di una grande teoria unificata . Inoltre, l'enfasi di Eddington sui valori delle costanti fondamentali, e in particolare sui numeri adimensionali derivati ​​da esse, è oggi una preoccupazione centrale della fisica. In particolare, predisse un numero di atomi di idrogeno nell'Universo 136 × 2 256 1,57 10 79 , o equivalentemente la metà del numero totale di particelle protoni + elettroni. Non ha completato questa linea di ricerca prima della sua morte nel 1944; il suo libro Fundamental Theory è stato pubblicato postumo nel 1948.

Numero di Eddington per il ciclismo

Eddington è accreditato con l'ideazione di una misura dei risultati di guida a lunga distanza di un ciclista . Il numero di Eddington nel contesto del ciclismo è definito come il numero massimo E tale che il ciclista ha percorso E miglia in E giorni.

Ad esempio, un numero Eddington di 70 miglia implicherebbe che il ciclista ha pedalato almeno 70 miglia in un giorno in almeno 70 occasioni. Raggiungere un numero di Eddington elevato è difficile poiché passare da, diciamo, 70 a 75 richiederà (probabilmente) più di cinque nuove corse a lunga distanza, poiché tutte le corse inferiori a 75 miglia non saranno più incluse nel computo. Il numero E a vita di Eddington era 84.

Il numero Eddington per il ciclismo è analoga alla h -index che quantifica sia la reale produttività scientifica e l'apparente impatto scientifico di uno scienziato.

Il numero di Eddington per il ciclismo comprende unità sia di distanza che di tempo. Il significato di E è legato alle sue unità. Ad esempio, in bicicletta una E di 62 miglia significa che un ciclista ha percorso 62 miglia almeno 62 volte. La distanza 62 miglia equivale a 100 chilometri. Tuttavia, una E di 62 miglia potrebbe non essere equivalente a una E di 100 chilometri. Un ciclista con una E di 100 chilometri significherebbe che sono state fatte 100 o più corse di almeno 100 chilometri. Mentre le distanze 100 chilometri e 62 miglia sono equivalenti, una E di 100 chilometri richiederebbe 38 corse in più di quella lunghezza rispetto a una E di 62 miglia.

Filosofia

Idealismo

Eddington ha scritto nel suo libro La natura del mondo fisico che "La materia del mondo è materia mentale".

La sostanza mentale del mondo è, ovviamente, qualcosa di più generale delle nostre menti consce individuali... La sostanza mentale non è sparsa nello spazio e nel tempo; questi fanno parte dello schema ciclico che ne è infine derivato... È necessario continuare a ricordarci che tutta la conoscenza del nostro ambiente da cui è costruito il mondo della fisica, è entrata sotto forma di messaggi trasmessi lungo i nervi al sede della coscienza... La coscienza non è nettamente definita, ma sfuma nel subconscio; e oltre a ciò dobbiamo postulare qualcosa di indefinito ma tuttavia continuo con la nostra natura mentale... È difficile per il fisico concreto accettare l'idea che il substrato di ogni cosa sia di carattere mentale. Ma nessuno può negare che la mente è la prima e più diretta cosa nella nostra esperienza, e tutto il resto è remota inferenza.

—  Eddington, La natura del mondo fisico , 276-81.

La conclusione idealista non era parte integrante della sua epistemologia, ma si basava su due argomenti principali.

Il primo deriva direttamente dalla teoria fisica corrente. In breve, le teorie meccaniche dell'etere e del comportamento delle particelle fondamentali sono state scartate sia nella relatività che nella fisica quantistica. Da ciò, Eddington dedusse che una metafisica materialistica fosse superata e che, di conseguenza, poiché si presume che la disgiunzione tra materialismo o idealismo sia esaustiva, è necessaria una metafisica idealistica. Il secondo, e più interessante argomento, era basato sull'epistemologia di Eddington e può essere considerato composto da due parti. Primo, tutto ciò che sappiamo del mondo oggettivo è la sua struttura, e la struttura del mondo oggettivo è esattamente rispecchiata nella nostra coscienza. Non abbiamo quindi motivo di dubitare che anche il mondo oggettivo sia "roba mentale". La metafisica dualistica, quindi, non può essere supportata in modo evidente.

Ma, in secondo luogo, non solo non possiamo sapere che il mondo oggettivo non è mentalistico, ma non possiamo nemmeno supporre in modo intelligibile che possa essere materiale. Concepire un dualismo implica attribuire proprietà materiali al mondo oggettivo. Tuttavia, ciò presuppone che si possa osservare che il mondo oggettivo ha proprietà materiali. Ma questo è assurdo, perché tutto ciò che si osserva deve essere in definitiva il contenuto della nostra coscienza e, di conseguenza, non materiale.

Ian Barbour , nel suo libro Issues in Science and Religion (1966), p. 133, cita The Nature of the Physical World (1928) di Eddington per un testo che sostiene che i Principi di incertezza di Heisenberg forniscono una base scientifica per "la difesa dell'idea di libertà umana" e il suo Science and the Unseen World (1929) a sostegno di idealismo filosofico "la tesi che la realtà è fondamentalmente mentale".

Charles De Koninck sottolinea che Eddington credeva nella realtà oggettiva esistente separatamente dalle nostre menti, ma stava usando la frase "roba mentale" per evidenziare l'intrinseca intelligibilità del mondo: che le nostre menti e il mondo fisico sono fatti della stessa "roba mentale". " e che le nostre menti sono la connessione inevitabile con il mondo. Come De Koninck cita Eddington,

C'è una dottrina ben nota ai filosofi secondo cui la luna cessa di esistere quando nessuno la guarda. Non discuterò la dottrina poiché non ho la minima idea di quale sia il significato della parola esistenza quando è usata in questa connessione. Ad ogni modo, la scienza dell'astronomia non si è basata su questo tipo spasmodico di luna. Nel mondo scientifico (che deve svolgere funzioni meno vaghe del semplice esistere) c'è una luna che è apparsa sulla scena prima dell'astronomo; riflette la luce del sole quando nessuno la vede; ha massa quando nessuno sta misurando la massa; è distante 240.000 miglia dalla terra quando nessuno sta rilevando la distanza; e nel 1999 eclisserà il sole anche se la razza umana è riuscita a uccidersi prima di quella data.

—  Eddington, La natura del mondo fisico , 226

indeterminismo

Contro Albert Einstein e altri che sostenevano il determinismo , l'indeterminismo, sostenuto da Eddington, afferma che un oggetto fisico ha una componente ontologicamente indeterminata che non è dovuta alle limitazioni epistemologiche della comprensione dei fisici. Il principio di indeterminazione in meccanica quantistica , quindi, non sarebbe necessariamente dovuto a variabili nascoste ma ad un indeterminismo della natura stessa.

Scritti popolari e filosofici

Eddington scrisse una parodia di The Rubaiyat of Omar Khayyam , raccontando il suo esperimento di eclissi solare del 1919. Conteneva la seguente quartina :

Oh, lascia che i Saggi raccolgano le nostre misure
           Una cosa almeno è certa,
LA LUCE ha PESO, Una cosa è certa, e il resto discute
: i raggi di luce, quando sono vicini al Sole, NON ANDARE DRITTO.

Durante gli anni '20 e '30, Eddington tenne numerose conferenze, interviste e trasmissioni radiofoniche sulla relatività, oltre al suo libro di testo The Mathematical Theory of Relativity e, più tardi, sulla meccanica quantistica. Molti di questi sono stati raccolti in libri, tra cui The Nature of the Physical World e New Pathways in Science . Il suo uso di allusioni letterarie e umorismo ha contribuito a rendere più accessibili questi argomenti difficili.

I libri e le conferenze di Eddington erano immensamente popolari tra il pubblico, non solo per la sua chiara esposizione, ma anche per la sua disponibilità a discutere le implicazioni filosofiche e religiose della nuova fisica. Sosteneva un'armonia filosofica profondamente radicata tra l'indagine scientifica e il misticismo religioso, e anche che la natura positivista della relatività e della fisica quantistica forniva nuovo spazio per l'esperienza religiosa personale e il libero arbitrio. A differenza di molti altri scienziati spirituali, rifiutò l'idea che la scienza potesse fornire la prova delle proposizioni religiose.

A volte viene frainteso per aver promosso il teorema della scimmia infinita nel suo libro del 1928 La natura del mondo fisico , con la frase "Se un esercito di scimmie strimpellasse sulle macchine da scrivere, potrebbero scrivere tutti i libri del British Museum ". È chiaro dal contesto che Eddington non sta suggerendo che la probabilità che ciò accada sia degna di seria considerazione. Al contrario, era un'illustrazione retorica del fatto che al di sotto di certi livelli di probabilità, il termine improbabile equivale funzionalmente a impossibile .

I suoi scritti popolari lo resero un nome familiare in Gran Bretagna tra le due guerre mondiali.

Morte

Eddington morì di cancro nella casa di cura Evelyn , a Cambridge, il 22 novembre 1944. Era celibe. Il suo corpo fu cremato al Cambridge Crematorium (Cambridgeshire) il 27 novembre 1944; i resti cremati furono sepolti nella tomba di sua madre nell'Ascension Parish Burial Ground a Cambridge.

Il North West Cambridge Development dell'Università di Cambridge è stato chiamato " Eddington " in suo onore.

L'attore Paul Eddington era un parente, menzionando nella sua autobiografia (alla luce della sua debolezza in matematica) "quella che allora sentii essere la sfortuna" di essere imparentato con "uno dei fisici più importanti del mondo".

necrologi

  • Necrologio 1 di Henry Norris Russell , Astrophysical Journal 101 (1943–46) 133
  • Necrologio 2 di A. Vibert Douglas , Journal of the Royal Astronomical Society of Canada , 39 (1943–46) 1
  • Necrologio 3 di Harold Spencer Jones e ET Whittaker , Avvisi mensili della Royal Astronomical Society 105 (1943–46) 68
  • Necrologio 4 di Herbert Dingle , The Observatory 66 (1943–46) 1
  • The Times , giovedì 23 novembre 1944; pag. 7; Edizione 49998; col D: Necrologio (non firmato) – Immagine del taglio disponibile presso O'Connor, John J. ; Robertson, Edmund F. , "Arthur Eddington" , MacTutor Archivio di storia della matematica , Università di St Andrews

Onori

Nella cultura popolare

Pubblicazioni

Guarda anche

Astronomia

Scienza

Le persone

Altro

Riferimenti

Ulteriori letture

  • Durham, Ian T., "Eddington e incertezza". Fisica in prospettiva (settembre – dicembre). Arxiv, Storia della Fisica
  • Kilmister, CW (1994). La ricerca di Eddington per una teoria fondamentale . Università di Cambridge Premere. ISBN 978-0-521-37165-0.
  • Lecchini, Stefano, "Come i nani divennero giganti. La scoperta della relazione massa-luminosità" Bern Studies in the History and Philosophy of Science , pp. 224. (2007)
  • Vibert Douglas, A. (1956). La vita di Arthur Stanley Eddington . Thomas Nelson e figli Ltd.
  • Stanley, Matteo. "Una spedizione per guarire le ferite della guerra: la spedizione dell'eclissi del 1919 e Eddington come avventuriero quacchero". Iside 94 (2003): 57-89.
  • Stanley, Matteo. "Una cosa così semplice come una stella: Jeans, Eddington e la crescita della fenomenologia astrofisica" in British Journal for the History of Science , 2007, 40: 53-82.
  • Stanley, Matteo (2007). Mistico pratico: religione, scienza e AS Eddington . Pressa dell'Università di Chicago. ISBN 978-0-226-77097-0.

link esterno