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Sir Arthur Stanley Eddington (Kendal, 28 dicembre 1882 – Cambridge,
22 novembre 1944) è stato un astrofisico inglese.
Fu uno dei più importanti astrofisici dell'inizio del XX
secolo. Scoprì il limite che porta il suo nome (limite di
Eddington) e che corrisponde alla luminosità massima che
può avere una stella con una data massa, senza che essa inizi
a perdere gli strati più alti della propria atmosfera.
È comunque conosciuto per le sue ricerche riguardanti la
teoria della relatività. Fu grazie ad uno dei suoi articoli
(Report on the relativity theory of gravitation), che gli studiosi
di lingua inglese scoprirono la teoria della relatività
generale di Albert Einstein, in quanto a causa della Prima guerra
mondiale, gli articoli delle riviste tedesche erano pochissimo (o
per niente) diffuse nel resto del mondo.
Biografia
Eddington nacque a Kendal in Inghilterra da una famiglia di
Quaccheri. Dimostrò molto presto le sue inclinazioni per la
matematica e vinse diversi premi e borse di studio fino al 1905
quando cominciò alcune ricerche presso il laboratorio
Cavendish, seguite da ricerche matematiche (che interruppe
rapidamente) ed infine ricevette un posto di lavoro al Reale
Osservatorio di Greenwich. Qui venne immediatamente coinvolto in un
progetto di ricerca iniziato nel 1900, riguardante le immagini
fotografiche dell'asteroide 433 Eros. Il primo incarico
riguardò l'analisi di queste immagini per determinare con
precisione il valore della parallasse solare. Nel 1906,
iniziò un suo studio statistico sul movimento delle stelle
che gli fruttò un premio, ricevuto l'anno seguente.
Nel dicembre 1912, George Darwin, figlio di Charles Darwin e
titolare della cattedra Plumiana, morì, ed Eddington fu
designato a succedergli. Il titolare dell'altra cattedra di
astronomia a Cambridge, la Lowndean chair, morì anch'egli e,
nel corso dell'anno seguente Eddington divenne il direttore
dell'osservatorio di Cambridge, diventando il responsabile
dell'astronomia teorica e sperimentale a Cambridge.
Durante la Prima Guerra mondiale, Eddington fu richiamato per
effettuare il servizio militare. Essendo quacchero e pacifista,
rifiutò di andare sotto le armi e chiese di effettuare un
servizio alternativo, che, a quei tempi, non era previsto. Alcuni
amici scienziati intervennero in suo favore e riuscirono a farlo
congedare per i suoi meriti scientifici. Nel 1915, ricevette tramite
la Royal Astronomical Society gli articoli sulla relatività
generale di Einstein e di de Sitter. Iniziò ad interessarsi a
questo argomento in quanto la nuova teoria sembrava spiegare la
precessione del perielio di Mercurio.
Dopo la guerra, Eddington partì alla volta di São
Tomé e Príncipe dove il 29 maggio 1919 sarebbe stata
visibile un'eclissi totale di sole. Secondo la teoria della
relatività generale, una stella visibile in prossimità
del Sole avrebbe dovuto apparire in una posizione leggermente
più lontana verso l'esterno, poiché la luce avrebbe
dovuto essere leggermente deviata a causa dell'attrazione
gravitazionale esercitata dalla massa solare. Durante l'eclissi,
Eddington fece numerose fotografie delle regioni situate sul bordo
del sole. Le condizioni meteorologiche erano cattive e le immagini
fotografiche furono di pessima qualità e di difficile
interpretazione.
Nel suo quaderno di appunti Eddington comunque annotò:
«... ho misurato una macchia che forniva dei risultati in
accordo con Einstein.»
Questo risultato, la cui precisione fu controversa e messa in
dubbio, fu comunque la prima conferma della teoria della
relatività.
Eddington studiò anche la struttura del nucleo delle stelle,
calcolandone la temperatura in funzione dell'energia necessaria a
bilanciare la pressione esercitata dagli strati più vicini
alla superficie. In questo modo riuscì ad elaborare la
relazione fra massa e luminosità delle stelle, che è
oggi chiamato limite di Eddington.
Calcolò anche l'abbondanza di idrogeno ed elaborò una
teoria per spiegare le pulsazioni delle stelle variabili Cefeidi. I
risultati di queste ricerche sono contenuti nel suo trattato The
Internal Constitution of Stars (La costituzione interna delle
stelle) pubblicato nel 1926.
Nel 1920, partendo da precise misure degli atomi effettuate da
Francis Aston, fu il primo ad ipotizzare che la sorgente di energia
delle stelle provenisse dalla fusione nucleare dell'idrogeno in
elio. Questa teoria, rivelatasi poi corretta, fu causa di una lunga
controversia con Sir James Jeans che sosteneva invece che l'energia
derivava dalla contrazione della stella su sé stessa.
Negli anni successivi, e fino alla sua morte, si concentrò
sempre con maggior fervore su quella che lui definiva la sua teoria
fondamentale il cui scopo era l'unificazione della teoria
quantistica, della teoria della relatività e le leggi della
gravitazione, basandosi essenzialmente su un'analisi numerologica
dei rapporti adimensionali fra le costanti fondamentali.
Partendo da argomenti di estetica e numerologia, Eddington
asserì che la costante di struttura fine (che era stata
stimata avere un valore di circa 1/136) valesse esattamente 1/136.
Recenti misure hanno dimostrato che il valore è invece
1/137,035 999 11 (Mohr & Taylor (2002)). Quando nel 1938 le
misure dimostrarono sempre più che il valore di questa
costante si avvicinava a 1/137, Eddington cercò di spiegarlo
collegando 137 al cosiddetto numero di Eddington, una sua stima del
numero esatto di elettroni nell'Universo. Queste ipotesi furono
tuttavia ritenute assai azzardate dagli studiosi dell'epoca.
Non riuscì a completare queste linee di ricerca in quanto
morì nel 1944 a Cambridge.
Il suo libro Fundamental Theory fu pubblicato postumo nel 1946.
Negli ultimi anni della sua vita si oppose con veemenza alle teorie
del giovane scienziato indiano Subrahmanyan Chandrasekhar riguardo
alla massa massima di nane bianche, al di sopra della quale la
stella implode e si trasforma in una stella di neutroni, in una
stella di quark o in un buco nero. Le teorie di Chandrasekhar si
sono rivelate esatte, e per questo motivo ha vinto il premio Nobel
per la fisica nel 1983.
Eddington seppe rendere popolari le scienze scrivendo numerosi libri
destinati ad un pubblico profano.
Molto nota è rimasta la sua straordinaria frase sulle scimmie
dattilografe (in inglese Infinite Monkey Theorem) del 1929:
"se un esercito di scimmie battesse per un tempo
sufficiente sui tasti di macchine da scrivere, produrrebbe prima o
poi tutti i libri del British Museum".