Edward Arthur Milne - Edward Arthur Milne

Arthur Milne
Edward Arthur Milne-(1917).jpg
Nato ( 1896-02-14 )14 febbraio 1896
Kingston upon Hull , Yorkshire, Inghilterra
Morto 21 settembre 1950 (1950-09-21)(54 anni)
Dublino , Irlanda
Alma mater Trinity College, Cambridge
Conosciuto per Modello Milne
Carriera scientifica
Istituzioni Victoria University of Manchester
Università di Oxford
Dottorandi Thomas Cowling

Edward Arthur Milne FRS ( / m ɪ l n / ; 14 febbraio 1896 – 21 settembre 1950) è stato un astrofisico e matematico britannico .

Biografia

Milne è nato a Hull , nello Yorkshire, in Inghilterra. Frequentò l' Hymers College e da lì vinse una borsa di studio in matematica e scienze naturali per studiare al Trinity College di Cambridge nel 1914, ottenendo il maggior numero di voti che fosse mai stato assegnato all'esame. Nel 1916 si unì a un gruppo di matematici guidati da AV Hill per il Ministero delle munizioni che lavorava sulla balistica dell'artiglieria antiaerea, che divenne noto come Hill's Brigands′. Più tardi Milne divenne un esperto di localizzazione del suono. Nel 1917 divenne tenente della Royal Navy Volunteer Reserve. Fu membro del Trinity College di Cambridge, 1919-1925, assistente direttore dell'osservatorio di fisica solare , 1920-1924, docente di matematica al Trinity, 1924-1925 e docente universitario di astrofisica, 1922-1925. Fu professore Beyer di matematica applicata , Victoria University of Manchester , 1924-1928, prima della sua nomina a Rouse Ball Professor of Mathematics e di una borsa di studio al Wadham College, Oxford , nel 1928. Il lavoro precedente di Milne riguardava l'astrofisica matematica. Gran parte della sua ricerca negli anni '30 riguardava la teoria della relatività e la cosmologia . Il suo lavoro successivo, riguardante la struttura interna delle stelle, suscitò polemiche. Milne fu presidente della Royal Astronomical Society , 1943-1945. Durante la seconda guerra mondiale lavorò nuovamente sulla balistica.

Milne sposò Margaret Scott Campbell il 26  giugno 1928 a Withington , Manchester. Campbell, di Dornoch , Sutherland , Scozia, era la figlia di Hugh Fraser Campbell, un avvocato ad Aberdeen . Il fratello di Milne, Geoffrey, poi docente di Chimica Agraria presso l' Università di Leeds , è stato testimone. Margaret Scott Milne morì il 5  ottobre 1938 a Oxford . Sposò in secondo luogo, Beatrice Brevoort Renwick, la terza figlia di William Whetten Renwick, il 22  giugno 1904 presso la chiesa di St Andrew , Oxford. William Whetten era il nipote dell'architetto americano James Renwick Jr. e progettò i Santi Pietro e Paolo , una cattedrale cattolica romana a Indianapolis , Indiana, Stati Uniti. Beatrice Brevoort Milne morì a Oxford il 28  agosto 1945, all'età di soli 32 anni. Milne morì di infarto a Dublino , in Irlanda, mentre si preparava a tenere una serie di conferenze. Questi possono essere trovati scritti in uno dei suoi ultimi libri pubblicati: Modern Cosmology and the Christian Idea of ​​God (1952).

Ricerca su atmosfere e strutture stellari

Negli anni '20 gran parte della ricerca di Milne riguardava le stelle , in particolare gli strati esterni noti come atmosfere stellari che producono la radiazione osservata dalla Terra. Considerò un'atmosfera grigia , un'approssimazione semplificatrice in cui la forza dell'assorbimento della luce da parte del gas ionizzato caldo è la stessa a tutte le lunghezze d'onda. Ciò ha prodotto previsioni su come la temperatura varia attraverso l'atmosfera, inclusa l'espressione matematica ora nota come equazione di Milne. Ha anche calcolato come l'intensità della luce di una stella varia con la lunghezza d'onda sulla base di questo modello.

Milne è passato a considerare il caso più realistico in cui la forza dell'assorbimento della luce da parte del gas all'interno delle stelle (espressa dal coefficiente di assorbimento) varia con la lunghezza d'onda. Utilizzando ipotesi semplificatrici ha calcolato come per il Sole l'intensità dell'assorbimento dipenda dalla lunghezza d'onda. I suoi risultati non potevano essere spiegati adeguatamente in quel momento, ma in seguito si è dimostrato che gli ioni di idrogeno caricati negativamente (H - ) contribuivano in modo importante ai risultati di Milne.

Milne, lavorando con Ralph H. Fowler , ha studiato come i punti di forza delle righe spettrali delle stelle dipendono dal loro tipo spettrale. In tal modo hanno applicato il lavoro di Meghnad Saha sulla ionizzazione dei gas alle atmosfere stellari.

Milne lavorò alle strutture e agli interni delle stelle tra la fine degli anni '20 e l'inizio degli anni '30. Spesso prendeva opinioni opposte a quelle di Arthur Eddington .

Ricerca in cosmologia e relatività

Dai primi anni '30, gli interessi di Milne si concentrarono sempre più sulla teoria della relatività e sulla cosmologia .

Dal 1932 ha lavorato sul problema della "universo in espansione", e in Relatività, gravitazione, e World-Structure (1935), ha proposto un alternativa a Albert Einstein 's relatività generale teoria. Con McCrea (1934) mostrò anche che i 3 modelli che costituiscono i fondamenti della moderna cosmologia proposti per primo da Friedmann (1922) utilizzando la teoria della relatività generale, possono essere derivati ​​anche utilizzando solo la meccanica newtoniana.

L'alternativa di Milne alla teoria della relatività generale basata sulla cinematica era nota come relatività cinematica. La sua teoria è stata costruita sulla teoria della relatività speciale ma non generale. Per questo motivo è stata descritta come una "cosmologia non relativistica". La teoria di Milne ha incontrato l'opposizione di altri, ma ha ispirato i teorici dello stato stazionario.

Relatività, gravitazione e struttura del mondo

La principale differenza tra il modello di Milne di un universo in espansione e l'attuale modello (di Einstein) di un universo in espansione era che Milne non assumeva a priori che l'universo avesse una distribuzione di materia omogenea. Non ha nemmeno incluso l'interazione gravitazionale nel modello.

Milne sosteneva che nel contesto della relatività ristretta di Einstein, e della relatività della simultaneità, è impossibile che un universo non statico sia omogeneo. Vale a dire, se l'universo si sta espandendo, la sua densità sta diminuendo nel tempo, e che se due regioni apparissero contemporaneamente alla stessa densità per un osservatore, non sembrerebbero essere la stessa densità allo stesso tempo per un altro osservatore. Tuttavia, se ogni osservatore misura la propria densità locale allo stesso tempo proprio concordato, la densità misurata dovrebbe essere la stessa. In coordinate minkowskiane, questo tempo proprio costante forma una superficie iperbolica che si estende all'infinito fino al cono di luce dell'evento della creazione. Questo è vero anche quando il tempo proprio si avvicina allo 0, il tempo della creazione. L'universo è già infinito al momento della creazione!

Il modello di Milne è, quindi, quello di una sfera, con una distribuzione della materia approssimativamente omogenea entro diversi miliardi di anni luce dal centro che poi aumenta fino a una densità infinita. Si può dimostrare che questa densità infinita è in realtà la densità dell'universo al momento del big bang. La distribuzione sferica è unica in quanto è essenzialmente la stessa dopo una trasformazione di Lorentz, tranne per il fatto che al centro si trova una particella stazionaria diversa. Poiché è l'unica distribuzione che ha questa proprietà, è l'unica distribuzione che potrebbe soddisfare il principio cosmologico del "nessun sistema di riferimento preferito". Sulla base di questo principio cosmologico, Milne ha creato un modello che può essere descritto interamente all'interno della geometria euclidea.

A partire dal 1935, utilizzando questo modello, Milne pubblicò una previsione della radiazione cosmica di fondo che sembra essere di carattere molto diverso da quella prevista da Eddington. In effetti, molti passaggi in Relatività, Gravitazione e Struttura del mondo sono dedicati ad attaccare i preconcetti di Eddington.

Punto di vista religioso

Milne era un teista cristiano . Nel 1950, Milne tenne dieci conferenze sul cristianesimo e sulla cosmologia per le lezioni di Edward Cadbury che fu invitato a tenere all'Università di Birmingham . Le lezioni sono state pubblicate nel libro Modern Cosmology and the Christian Idea of ​​God , edito da Gerald James Whitrow e pubblicato nel 1952.

Milne era un evoluzionista teista che sosteneva che Dio interviene con "tocchi abili" per guidare le mutazioni nella giusta direzione.

Onori

Premi

Chiamato dopo di lui

Libri di Milne

  • Termodinamica delle stelle , Berlino: J. Springer, 1930.
  • Le stelle nane bianche , Oxford: Clarendon Press , 1932.
  • Relatività, gravitazione e struttura del mondo , Oxford: Clarendon Press , 1935.
  • La legge del quadrato inverso della gravitazione , Londra: Harrison e figlio, 1936.
  • I concetti fondamentali della filosofia naturale , Edimburgo: Oliver & Boyd, 1943.
  • Relatività cinematica; un sequel di Relatività, gravitazione e struttura del mondo , Oxford: Clarendon Press, 1948.
  • Meccanica vettoriale , New York: Interscience Publishers, 1948.
  • Cosmologia moderna e l'idea cristiana di Dio , Oxford: Clarendon Press , 1952.
  • Sir James Jeans: una biografia , Cambridge University Press , 1952.

Guarda anche

Appunti

Riferimenti

Preceduto da
Sydney Chapman
Beyer Cattedra di Matematica Applicata presso l' Università di Manchester
1925-1928
Succeduto da
Douglas Hartree