用实验证明广义相对论的人——爱丁顿
1882年12月28日,英国天文学家、物理学家和数学家爱丁顿出生。
一、爱丁顿的成就
爱丁顿是第一个用英语宣扬相对论的科学家。1919年,爱丁顿通过星光偏转实验进一步证实了广义相对论,爱丁顿认为这是他在天文学研究中最激动人心的事件。
1923年爱丁顿出版了《相对论数学》,爱因斯坦认为这是“用所有语言表达这个主题的最佳版本”。
爱丁顿写了大量的科学专著和通俗书籍,其中《膨胀的宇宙》再版一版。著名的“无限猴子理论”是他在1929年阐述的,他说:“如果许多猴子任意敲打字机的键,他们最终可能会写出大英博物馆里所有的书”。
此外,自然界中致密物体的发光强度极限被称为“爱丁顿极限”。
第二,爱丁顿的乐趣
爱丁顿非常喜欢骑自行车。据说,为了炫耀他的骑术,他还定义了一个“爱丁顿数”E,它是一个最大整数E,可以满足连续五天超过五英里的骑术。据说爱丁顿自己的E等于87。
因为他太相信自然的完整性,当时微结构常数α的数值测量值接近1/136。他坚持认为应该是1/136。后来,更精确的测量被证明接近1/137。他还声称一定是1/137。然而,最精确的测量证明是1/137.035 999 76(50)。这个学生给他起了个绰号“加一”。
第一次世界大战后,爱丁顿率领一个观察小组前往西非的普林西普岛,观察1919年5月29日的日全食,并拍摄日全食期间恒星在太阳附近的位置。根据广义相对论,太阳的引力会使光线弯曲,恒星在太阳附近的表观位置也会改变。爱丁顿的观察证实了爱因斯坦的理论,并立即被全世界的媒体报道。
那时,有一个传说:一个记者问爱丁顿,世界上是否只有三个人真正了解相对论。爱丁顿回答,“谁是第三个人?”
然而,当前的历史学家认为爱丁顿的数据在当时并不准确,但他偶然宣布了相对论的正确性。
第三,爱丁顿的名言
在物理学上,爱丁顿有一句名言:“我相信熵增原理——热力学第二定律——是所有自然法则中的最高法则。如果有人指出你的宇宙理论不符合麦克斯韦方程——那么麦克斯韦方程可能是错误的;如果你的宇宙理论与观察相冲突——嗯,观察者有时会在事情上犯错误;但是如果你的理论违反了热力学第二定律,我敢说你没有希望。你的理论只会蒙羞和崩溃。”
2008年,英国广播公司的电影《爱因斯坦和爱丁顿》上映。这部电影主要回顾了爱因斯坦发明相对论的过程以及他和爱丁顿的友谊。
爱丁顿既是天文学家又是数学家绝非巧合——天文学和数学之间有着非常密切的联系。下次我们有机会,我们将继续讲述天文学和数学的故事。
参考:
1.爱丁顿。大学科学。2009年,(4):28-29
2.百度百科
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