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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(shù)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(fā)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《恒星和原子》、《恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)》、《基本理論》、《科學和未知世界》、《膨脹著的宇宙：天文學的重要數(shù)據(jù)》、《質(zhì)子和電子的相對論》、《物理世界的性質(zhì)》、《科學的新道路》等等。

人物生平

亞瑟·斯坦利·愛丁頓出生于英格蘭肯達爾一個貴格會家庭，父親是一個中學校長，死于1884年席卷英格蘭的傷寒大流行，他的母親獨立承擔撫養(yǎng)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(shù)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（后改組成如今的曼徹斯特大學）學習物理學，1902年以優(yōu)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臺工作，分析小行星愛神星的視差，他發(fā)現(xiàn)了一種基于背景兩顆星星的位移進行統(tǒng)計的方法，因此于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臺臺長，不久就被選為英國皇家學會會員。

第一次世界大戰(zhàn)期間，他被要求服兵役，但由于他信仰貴格會，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(zhàn)過后，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(jù)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？”

但歷史學家研究認為，當時愛丁頓的數(shù)據(jù)并不準確，可是歪打正著地宣布了相對論理論的正確。

貢獻

恒星內(nèi)部研究

愛丁頓還從理論上研究恒星內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，提出恒星由向內(nèi)的重力和向外的光輻射壓力維持平衡，內(nèi)部是高溫的離子化狀態(tài)的氣體，相當于理想氣體。經(jīng)過他的數(shù)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，愛丁頓第一個提出恒星的能量來源于核聚變，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(jīng)過四步核聚變反應形成氦才算結(jié)束。

1923年他出版了《相對論的數(shù)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，他一直致力于將量子理論、相對論和重力理論統(tǒng)一起來，形成一個“基本理論”，到晚年幾乎達到癡迷的程度。他確信質(zhì)子的質(zhì)量和電子電荷的數(shù)值不是偶然形成的，是“為了形成宇宙的自然和完美的特性”。

由于他過于相信自然的完整，當時對微細構(gòu)造常數(shù)α的數(shù)值測量接近1/136，他堅持必須應該是1/136整，后來更精確的測量證明是接近1/137，他又宣稱必須是1/137整，但實際最精確的測量證明是1/137.035 999 76(50)。學生給他取了一個昵稱"Adding'One"。

他沒有能完成自己的研究，愛丁頓于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(lián)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于白矮星的最大質(zhì)量限界理論，蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡認為超過這個界限，恒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于恒星運動的研究，在這以后，他又從1916年開始研究星體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，研究結(jié)果發(fā)表于他的第一部重委著作《星體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)》之中。他介紹了一種以往被忽視的現(xiàn)象，即可能通過輻射壓力對星體的平衡產(chǎn)生的巨大影響，熱能由星球內(nèi)部到外部的傳播，并不像原先人們所設想的那樣通過對流實現(xiàn)，而是由輻射實現(xiàn)。

正是在這項研究工作中，愛丁頓全面地總結(jié)出了質(zhì)量。發(fā)光度之間的關系。這一關系發(fā)現(xiàn)于1924年。它指出，一星體所擁有的質(zhì)量越大，就能發(fā)出越多的光。這一結(jié)論的價值在于，如果一顆恒星的固有亮度已知，就可根據(jù)此亮度確定它的質(zhì)量。愛丁頓還認識到，恒星的體積有一個極限：質(zhì)量能超過太陽質(zhì)量10倍的星體，其數(shù)量相對而言就較少了，而任何質(zhì)量超過太陽50倍的星體，由于過度的輻射壓力，就不可能是穩(wěn)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。正是由于愛丁頓的介紹，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，并為此理論提出了實驗證據(jù)。他觀察了1919年的全日燭并提交了一份報告，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，這就是光線在通過恒星（即太陽）的引力場時產(chǎn)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·亞當斯探測并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——恒星光線由于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筑在嚴格堅實的基礎之上。在他的《相對論的數(shù)學原理》中，愛丁頓還極為精辟地闡述了這一理論。

多年之間，愛丁頓埋頭鉆研一種深奧晦澀但又極富挑戰(zhàn)性的理論，該理論在他身后才發(fā)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(zhì)子的質(zhì)量，電子的質(zhì)量和電荷負載等，是“宇宙結(jié)構(gòu)的自然與完全的規(guī)定”，它們的值也并非偶然的。愛丁頓曾致力于發(fā)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”。

《恒星和原子》 1926年

《恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)》 1926年

《基本理論》 1946年

《科學和未知世界》 1929年

《膨脹著的宇宙：天文學的重要數(shù)據(jù)》 1900年-1931年

《質(zhì)子和電子的相對論》 1936年

《物理世界的性質(zhì)》 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——那么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、垮臺?！?