彼は天体物理学の巨匠だが、この分野の発展にとって障害でもあるのだろうか？

アーサー・エディントンは、卓越した数学的才能と物理学の確固たる基礎により、天文学の多くの分野で顕著な貢献を果たし、後に天体物理学の分野の第一人者となりました。エディントンは一般相対性理論を裏付ける観察でも有名になり、それが直接アインシュタインを追放し、人々は彼自身の業績を無視するようになった。しかし、一部の頑固な見解のせいで、彼は恒星物理学の発展を妨げた粗野な知識人であると考える人もいる。有名な天体物理学者チャンドラセカールの報告の後、エディントンは反対意見を理由にチャンドラセカールの理論を直接攻撃した。彼は本当に恒星物理学の発展の障害となっているのだろうか？彼の重要な科学的貢献は何ですか?

著者 |王山琴

天文学と物理学の発展の歴史において、アーサー・スタンレー・エディントン（1882-1944）は避けて通れない人物です。彼の主な業績は天文学、特に恒星物理学の分野におけるものでした。

しかし、アルバート・アインシュタイン（1879-1955）の一般相対性理論を検証したことで彼が非常に有名になったため、天文学の分野における彼の偉大な業績と高い地位が見過ごされてきました。さらに悲劇的なのは、白色矮星の研究に対する彼の頑固な意見のせいで、彼は反対者を排除し恒星物理学の発展を妨げる残忍な学派閥とみなされていたことだ。

それで、エディントンは天文学にどのような貢献をしたのでしょうか?彼は本当に恒星物理学の発展の障害となっているのだろうか？この記事では、天体物理学の巨匠、エディントンの伝説的な生涯を紹介します。

エディントン。画像提供元: 米国議会図書館印刷物・写真部門 ワシントン D.C. 20540 米国

悲惨な幼少時代

エディントンは1882年12月28日にイギリスのウェストモーランド（現在のカンブリア）のケンダルで生まれました。エディントンの父、アーサー・ヘンリー・エディントン（1850-1884）は、1871年にロンドン大学を卒業し、後にクエーカー教徒の学校の校長を務めた。彼の母親はサラ・アン・シャウト・エディントン（1852-1924）でした。エディントンには、ウィニフレッド・エディントン（1879-1954）という姉がいた。

1884 年 2 月 14 日、エディントンの父親は 34 歳未満で腸チフスの流行により亡くなりました。当時、エディントンは 2 歳未満、妹はわずか 5 歳でした。エディントンの母親は2人の子供を連れてウェストン・スーパー・メアへ移り、ウォリスコート・ロード42番地にある「ヴァルジン」という家に住んでいた。ここで、エディントンの母親はわずかな収入で二人の子供を苦労して育てました。エディントンはこの惨めな時期を忘れることができず、成功した後も後輩たちにそのことをよく話した。

引っ越した後、エディントンは自宅で勉強し、その後3年間予備校に通った。この頃、エディントンはすでに星空に興味を持ち、星を数えようと頻繁に試みており、これが後に天文学の分野に進むきっかけとなった。

数学の優等生、シニアラングラー

1893 年、エディントンはブリンメリン学校に入学しました。彼はすぐに数学と英文学において並外れた才能を発揮した。

エディントンは優秀な学業成績により奨学金を得て、15歳（1898年10月）でマンチェスターのオーウェンズ・カレッジ（現在のマンチェスター大学）に入学した。大学時代、彼は物理学を専攻し、いくつかの奨学金を受けた。

1902年、19歳のエディントンは一級の成績で卒業し、ケンブリッジ大学から奨学金を受け取った。同年10月、彼は修士号取得のためにケンブリッジ大学に留学した。彼の指導者はロバート・アルフレッド・ハーマン（1861-1927）であった。

1904年、エディントンはケンブリッジ大学の数学コースの試験を受けた。これはケンブリッジ大学の古くからの学術的伝統です。初期の学生は試験を受けるために三本足の椅子に座らなければならなかったため、この試験は「数学の三脚椅子」とも呼ばれていたという噂があります。難しい質問と高い集中力（複数日にわたって 1 日 6 ～ 8 時間テストされる）で常に知られています。 1位の生徒には「シニア・ラングラー」の称号が与えられ、英国で最も賢い人々として称賛されます。優勝者の出身地によっては、村人たちを組織して街頭に出て祝う予定だ。長年にわたる「数学三本足の椅子」試験でトップの成績を収めた人の多くは、後に有名な科学者になりました。エディントンの指導者ヘルマンは 1882 年に「上級ラングラー」に任命されました。

22歳のエディントンさんはこの試験で1位を獲得し、この試験の歴史上、入学から2年後に「シニア・ラングラー」の称号を獲得した初めての人物となった。しかし、彼はケンブリッジ大学に入学する前に学部生として4年間勉強しており、ケンブリッジの学部生よりもさまざまな数学の科目でより多くの経験を積んでいました。それでも、専門家が集まるケンブリッジ大学でこの業績を達成できたことは、彼の並外れた数学的才能を証明するのに十分です。

エディントンの数学的才能により、有名な数理論理学者で哲学者のバートランド・ラッセル (1872-1970) は、1954 年に書いた「数学者の悪夢: スクエアパント教授のビジョン」と題する短編小説で、エディントンを中心人物に据えました。

初期の天文学のキャリア

1905年、エディントンは大学院を卒業し、すぐにキャベンディッシュ研究所に入学し、熱電子放出の研究に取り組みました。同時に、彼は工学部の学生に数学も教えていました。しかし、彼は物理学の実験にも教育にも興味がなかった。

幸運にも、同僚のエドマンド・ウィテカー (1873-1956) の推薦により、エディントンは 1906 年初頭にグリニッジ王立天文台で王立天文学者ウィリアム・クリスティ (1845-1922) の主任助手として働く職に就きました。

1906年から1917年まで、エディントンは主に恒星の運動と星団の力学を研究しました。球状星団のダイナミクスに関する彼の研究は、この分野における画期的な進歩となった。

この間、彼は小惑星**[注 1]**の視差や彗星、皆既日食なども観測した。彼は、自ら開発した新しい統計手法を用いて小惑星エロス 433 の写真乾板を比較し、エロス 433 の視差を測定しました。この功績により、1907 年のスミス賞とケンブリッジ大学の奨学金が授与されました。 1908 年、エディントンはモアハウス彗星 (C/1908 R1) を注意深く観測し、1910 年にその観測に関する論文を発表しました。論文の中で、エディントンは太陽から放出される大量のイオンが彗星に影響を及ぼすだろうと提唱しました。この考えは後にユージン・ニューマン・パーカー（1927-2022）によって「太陽風」という重要な概念へと発展しました。 （編集者注：「彼の名前は15億ドルの価値がある：天才少年の伝説的な人生」を参照）

ポストカードに描かれたモアハウス彗星の画像。画像出典:
users.erols.com/njastro/barry/pages/postcd11.htm

1910 年、ダイソン (フランク・ワトソン・ダイソン、1868-1939) が王立天文官となり、エディントンは引き続き主任補佐官を務めた。 1912 年 10 月 10 日、エディントンと彼の同僚はブラジルで皆既日食を観測し、その後の 1919 年の皆既日食の観測に役立つ貴重な経験を積むことができました。

エディントンの数々の傑出した業績により、彼は天文学の分野で新星となった。 1913年、30歳のとき、エディントンはケンブリッジ大学天文台の天文学と実験哲学のプルミアン教授になった。

1914年、31歳のエディントンはケンブリッジ大学天文台の所長となり、ロンドン王立協会の会員となった。今年、彼は天の川銀河の恒星の運動と星団のダイナミクスに関する数学的研究をまとめた『恒星の動きと宇宙の構造』を出版した。

エディントン（1914年頃）。画像出典: Elliott & Fry。ハッチンソンの『天国の輝き』（1923年）より。

恒星物理学

1916 年以降、エディントンの主な研究対象は、数学的な恒星の力学から物理的な恒星物理学へと移っていった。

1916年から1926年までの10年間に、エディントンは恒星の脈動、放射線の伝達、恒星のエネルギーに関する多くの画期的な成果を達成し、彼の学術的経歴を新たな輝かしい段階へと導き、偉大な天文学者としての歴史的地位を確立しました。

まず、エディントンはセフェイド変光星の物理的メカニズムを研究しました。セフェイド変光星は周期的に膨張と収縮（脈動）を繰り返すため、明るさが周期的に変化します。エディントンは計算によって、セフェイド変光星の明るさの変化は不透明度の変化から生じ、不透明度の変化は温度の変化、つまり電離するヘリウムの割合の変化から生じることを証明した。この機構はエディントン弁と呼ばれます。不透明度の記号はギリシャ文字の κ (カッパ) であるため、このメカニズムは「カッパメカニズム」と呼ばれ、後に他の脈動変光星の研究に使用されました。

セファイド変光星の原型星・ケファイデルタの輝度変化曲線。画像クレジット: ThomasK Vbg

1920年、エディントンは論文「星の内部構成」を出版した。彼は、星が収縮して物質の重力による位置エネルギーの一部が熱に変換され、それが星のエネルギーになるという、それまで広く受け入れられていた恒星エネルギーモデルを否定した。これが有名な「ケルビン・ヘルムホルツ機構」（KH機構）です。エディントンは、アインシュタインの相対性理論における質量とエネルギーの関係（E=mc2）によれば、水素4個の質量はヘリウム1個の質量よりわずかに大きく、失われた質量は莫大なエネルギーに変換されると信じていました。たとえ、核融合に利用できる恒星内の水素が恒星の質量の 5% しか占めていなくても、核融合によって生成されるエネルギーは恒星を輝かせ続けるのに十分です。彼はまた、ヘリウム同士の核融合やより重い元素の核融合も恒星内部で起こる可能性があると指摘した。現代の研究はエディントンの見解が正しかったことを示している。

エディントン氏はまた、熱圧だけでは恒星自身の重力とバランスをとるのに十分ではなく、恒星の崩壊を防ぐには放射圧が必要であると指摘した。彼はこのことに最初に気づいた人物であり、さらに重要なことに、この結論は今日でも真実である。エディントンは、星の放射線伝達を計算する過程で、「エディントン近似」と呼ばれる近似値を与えました。

1924 年、エディントンは有名な「質量と光度の関係」（質量光度関係）を発見しました。主系列星の明るさは星の質量の n 乗に比例します。現在の観察によれば、n は約 2.3 から 4 の範囲にあります。

エディントンの 1924 年の論文に示されている星の質量と光度の関係。横軸は星の質量の対数、縦軸は星の明るさ（見かけの等級）の対数です。異なる質量の星は異なる指数を持ち、したがってグラフの傾きも異なります。画像出典: Eddington, AS MNRAS, 84, 308-332

エディントンの恒星物理学の研究は彼に大きな名声をもたらした。 1924年、41歳のとき、彼は天文学の分野で王立天文学協会の金メダル、ヘンリー・ドレイパー・メダル、ブルース・メダルという3つの主要な賞を受賞しました。 （編集者注：ドレイパー賞の詳細については、「彼女は家族の教えに反する決断を下し、その後数十年にわたって学問を進歩させた」を参照）

しかし、その年の11月4日、エディントンさんの72歳の母親が亡くなった。彼は母親の死に深く悲しみ、幼少時代を思い出してさらに悲しみを感じた。エディントンは、母親と妹に頼っていた幼少時代の光景を決して忘れることはできなかった。

1925年、エディントンは球対称天体の放射限界、すなわちエディントン限界を導きました。球対称の物体の明るさがこの限界を超えると、放射圧が重力を超え、外側の粒子が逃げ出します。エディントン限界は星の質量に比例します。太陽の場合、その明るさは 32,000 倍になります。

1926年、エディントンは「星の内部構造」という論文を出版した。この本はその後、全世代の天体物理学者にとって標準的な教科書となった。 1928年、エディントンは王立協会ロイヤルメダルを受賞した。

エディントンの研究はすぐに恒星物理学の研究の基礎となり、彼の古典的な結論のいくつかは恒星物理学の教科書の基本的な内容として残っています。彼の研究スタイルはその後の恒星物理学者たちにも大きな影響を与えました。

祭壇上のアインシュタイン

エディントンは、恒星物理学への画期的な貢献に加え、この時期に一般相対性理論についても詳細な研究を行った。大学院生だった頃、彼の指導者であるヘルマン氏は微分幾何学の講義をしており、微分幾何学は一般相対性理論の主要な数学的ツールです。エディントンは数学と物理学の知識を活かして一般相対性理論をすぐに習得し、当時相対性理論を最もよく理解していた英国の学者の一人となった。

一般相対性理論ではいくつかの予測がなされていますが、そのうちの 1 つは、光が重力場の中で約 1.75 秒角の角度で曲がるというものです。エディントンの唆しにより、ダイソンは1919年5月29日の皆既日食のために2つの探検隊を組織した。最初の探検隊はアンドリュー・クロメリン（1865-1939）とチャールズ・デイビッドソン（1875-1970）が率いてブラジル北部のソブラル島へ向かった。 2回目の探検はエドウィン・コッティンガム（1869-1940）が率いて、アフリカ西海岸沖のプリンシペ島へ向かいました。

ソブラル探検隊は最終的に、星からの光が太陽の重力によって偏向し、偏向角は約 1.98 秒角、ランダム誤差は 6% 以下であると判定しました。プリンシペ島遠征隊の観測過程は多少の困難があったものの、光の偏向角は1.55秒角から1.94秒角の間であり、平均は1.61秒角、誤差は0.3秒角であると判定されました。

1919 年 5 月 29 日の皆既日食の写真の 1 枚。この写真は、ダイソン、エディントン、デイヴィソンによる 1920 年の論文に掲載されています。画像クレジット: フランク・ワトソン・ダイソン

1919年11月6日、エディントンはロンドン王立協会の会合で、皆既日食中に観測された星の光の偏向角度がアインシュタインの理論と一致していると発表した。一般相対性理論の予測が観測によって確認されたのはこれが初めてだった。

この結果は、物理学界におけるアインシュタインの地位を大きく高め、彼を物理学界の新たなリーダーにしただけでなく、各国のメディアでセンセーションを巻き起こしました。それまで一般には知られていなかったアインシュタインは、すぐにニュートンを凌ぐ偉大な物理学者として一般の人々から認められるようになった。アインシュタインを祭壇にあげたのはエディントンであったと言える。

2008年に公開された映画「アインシュタインとエディントン」は、皆既日食を通じて一般相対性理論を検証するようエディントンがイギリス人の同僚を説得する物語に基づいている。イギリスとドイツの戦争中にエディントンとアインシュタインの間で生まれた国境を越えた貴重な友情を描いた物語です。

「アインシュタインとエディントン」のDVDカバー。この映画では、デイヴィッド・テナント（1971年-）がエディントンを演じ、アンディ・サーキス（1964年-）がアインシュタインを演じています。画像出典: BBC.co.uk

エディントンは一般相対性理論を検証したことで世間にも有名になり、よく知られた科学者となった。エディントンは、相対性理論を同僚や一般大衆に紹介する際に、簡潔かつ正確な言葉を使うことにも長けており、英語圏における相対性理論の影響力は急速に高まりました。そのため、彼の皆既日食の観測は「エディントンの実験」と呼ばれました。後にエディントンが得たデータの質に疑問を呈する人もいたものの、その後の皆既日食の観測結果は一般相対性理論の理論値と一致した。さらに、現代の天文学者は現代の測定機器とソフトウェアを使用して元の画像を再分析し、エディントンの結果が比較的信頼できるものであることも確認しました。

1930 年 6 月、ケンブリッジ大学天文台で会話するアインシュタインとエディントン。画像提供: ウィニフレッド エディントン

エディントンは一般相対性理論の研究にも独自の貢献をしており、特に有名な「エディントン-フィンケルシュタイン座標」は 1924 年のエディントンの研究にまで遡ることができますが、エディントンもフィンケルシュタイン (デイビッド・フィンケルシュタイン、1929-2016) も表現を示していません。

1932 年のエディントン。画像提供: Encyclopædia Britannica, Inc.

白色矮星論争

エディントンは相対性理論だけでなく量子力学にも精通していた。彼は白色矮星のようなコンパクトな恒星を記述するために量子力学の縮退圧力の概念を恒星物理学に導入し、白色矮星の理論的研究の先駆者の一人となった。

白色矮星は、進化の後期段階で露出した一部の恒星の高密度核です。高温のため「白く」見え、明るさが低いため矮星に分類されます。シリウス B は最も有名な白色矮星の一つです。シリウスの伴星であり、明るさはシリウスの約1万分の1である。

しかし皮肉なことに、エディントンは相対性理論と量子力学の縮退圧力の概念の組み合わせを受け入れなかった。彼は相対性理論が正しく、量子力学における縮退圧の式も正しいと信じていました。しかし、この 2 つの組み合わせは「自然」ではなく、根拠がありませんでした。

この見解が、スブラマニアン・チャンドラセカール（1910-1995、チャンドラと呼ばれた）との対立の根源であった。

1930年、チャンドラは相対性理論と縮退圧力を同時に考慮し、近似的な方法を使用して、白色矮星の質量には上限があり、すべての星が白色矮星として進化を終えるわけではないという結論を下しました。限界を超える質量を持つ白色矮星は収縮し続け、この収縮に抵抗する力は存在しません。チャンドラはその後、正確な計算を通じて以前の結論を証明し、1934年末に報告書を提出した。

エディントンは「相対論的縮退圧力」の概念を受け入れることができず、いくつかの天体が無限に崩壊することを想像できなかった。 1935 年初頭、チャンドラが報告書を提出した後、エディントンはチャンドラの結論に反対し、壇上に上がってチャンドラに反論した。司会者はまた、チャンドラにエディントン氏の「間違い」を訂正してくれたことに感謝するよう求めた。
その後、彼らは別の場所で別の会議を開いたが、エディントンは依然としてチャンドラの研究結果に公然と反対した。会議の後、彼はチャンドラを見つけ、これは単なる学術的な議論であり、彼らの個人的な友情に影響を与えるものではないと言った。チャンドラは尋ねました。「あなたは今、私の見解に同意しますか？」エディントンは「いいえ」と答えた。チャンドラは落ち込んで言った。「それなら他に何を言うべきなの？」それから彼は向きを変えて立ち去りました。これらの出来事はしばらくの間チャンドラに大きな打撃を与え、彼は白色矮星の研究をやめました。しかし、エディントンとの個人的な関係は損なわれなかった。チャンドラがイギリスを離れるまで二人は一緒に旅をし、その後も文通を続けた。

その後の研究では、一部の恒星が後期段階に進化すると、その内部に中性子星が形成され、その最大質量は太陽の2～3倍に達することが分かっています。残骸の質量が太陽の約3倍を超えると、必然的にブラックホールになります。これまでの観測により、すべての白色矮星の質量は太陽の1.4倍未満であることも示されており、チャンドラの白色矮星の限界質量の計算は正しいが、中性子星の可能性は考慮されていない。 [注2]

チャンドラ氏は残念そうにこう語った。「エディントンは1930年代にはすでに一般相対性理論に精通していた。質量が大きすぎると星は崩壊するという結論を導き出す能力は十分にあった。もしエディントンが本当にこれをやっていたら、彼は20世紀で最も偉大な天体物理学者になっていただろう。」

彼はこの分野の発展にとって障害となっているのでしょうか?

チャンドラは、エディントンの権威により、彼の誤った見解が2世代にわたって恒星物理学、特に白色矮星の研究に影響を与えたと信じていた。この評価により、エディントンはこの分野における単なる障害であると人々は感じます。しかし、本当にそうなのでしょうか?

2003 年、ハンス・ベーテ (1906-2005) は、天体物理学における自身の学術的探求をまとめた「天体物理学における私の人生」と題する記事を発表しました。記事の中でベーテは、博士課程の学生ロバート・マーシャク（1916-1992）に白色矮星の研究を依頼したことに言及している。 「彼の（白色矮星に関する）論文は素晴らしかった。何年も経ってから、カリフォルニア工科大学の白色矮星の専門家が私に、この論文は当時も白色矮星を理解するための基礎になっていると教えてくれた。」マーシャクは博士号を取得した。 1939年にコーネル大学で博士号を取得。論文のタイトルは「恒星の内部構造の理論への貢献」であった。

1940年、マーシャクは「白色矮星の内部温度」と題する論文を発表し、その中で、論文の主要部分はコーネル大学の博士課程の学生だったときに書かれたものであると明言した。マシャク氏の33ページの論文は白色矮星の内部温度を詳しく調べており、「縮退構成に関するチャンドラセカール理論」について明確に言及している。

マルシャックの件はあくまでも個別の事例だが、全体像を垣間見ることができる。エディントンの激しい反対は確かにチャンドラの白色矮星の研究を続ける熱意を失わせたし、ケンブリッジ大学、さらには英国の天文学界全体の白色矮星研究への熱意も冷めたと思われる。しかし、英国以外での白色矮星研究は中断されておらず、むしろ大きな影響を受けていない可能性もある（これはマルシャックの論文の引用や引用から間接的に証明できる）。したがって、エディントンが白色矮星の研究に及ぼした妨害効果は、チャンドラやその後の世代が想像していたよりもはるかに小さい可能性がある。この点において、エディントンの否定的な役割を過大評価すべきではない。

エディントンは恒星物理学研究の分野全体に小さな打撃を与えた。 1940年、マーシャクはベーテと共同で赤色矮星と準矮星の研究に関する論文「恒星に応用された一般化トーマス・フェルミ法」を出版した。同年、マーシャクは「太陽の点対流モデルに関するノート」も出版した。恒星物理学における他の人の研究については、数え切れないほどあります。

「デジタル」物理学と科学哲学

エディントンは 1920 年代から、量子力学と時空に関連するいくつかの問題も研究してきました。

1936年、エディントンは量子論を論じ、いくつかの定数間の関係を研究した「陽子と電子の相対性理論」を出版した。しかし、彼がやったのはパッチワーク型の数字ゲームでした。たとえば、物理学の実験で微細構造定数 α がおよそ 1/136 であることが明らかになったとき、彼は宇宙の陽子の総数は 136×2^256 であるはずだと考えました。この数は「エディントン数」と呼ばれ、α は 1/136 に等しくなります。しかし、その後の研究ではαは約1/137であることが判明したため、彼は陽子の総数を修正してαが1/137になるようにしました。 (編集者注: 「物理学における『魔法の数』に関する最も正確な結果の探求」を参照) このような研究は循環論法を特徴とし、物理学界におけるエディントンの評判を傷つけた。

エディントンはサイクリングが大好きだったので、より信頼性の高い別の「エディントン数」を考案しました。それは、サイクリストは少なくとも E 日間、毎日少なくとも E マイル走行しなければならないというものです。彼自身のエディントン数は 84 マイルで、つまり 84 日間で 84 マイル以上走ったことになります。この概念は、後に登場した H 係数と非常によく似ています。つまり、ある学者の N 本の論文が N 回以上引用されている場合、その学者の H 係数は N です。

科学哲学の分野では、エディントンは非決定論者でした。彼は、量子力学の不確定性原理が微視的世界の本質を表しており、その背後に隠れた変数は存在しないと信じていました。この見解は、親友のアインシュタインの決定論的見解とは相反するものであり、「コペンハーゲン学派」の解釈と一致している。科学哲学に関する彼の考えのいくつかは、1939 年に出版された著書『物理科学の哲学』に反映されています。

死と記憶

1944年11月22日、エディントンは61歳でケンブリッジのエブリン養護施設で癌のため亡くなり、ケンブリッジのアセンション教区にある母親の墓に埋葬された。彼は死の1週間前にチャンドラに最後の手紙を書いた。

有名な天文学者ヘンリー・ノリス・ラッセル（1877-1957）は、エディントンを悼む記事の冒頭で、「エディントン卿の死は、天体物理学の分野における最も優れた代表者を奪い去った」と述べた。

エディントンと愛憎入り混じった関係にあったチャンドラは、彼の死亡記事も書き、後世の人々はエディントンをカール・シュヴァルツシルト（1873-1916）に次ぐ当時の最も偉大な天文学者とみなすだろうと述べた。著者は、天体物理学の分野におけるエディントンの業績と影響力はシュワルツシルトのそれに劣らないと考えている。

1913 年のエディントンとその同僚。左から 3 番目がシュワルツシルト、左から 4 番目がダイソン、右端がエディントン。画像クレジット: AIP Emilio Segrè Visual Archives、Martin Schwarzschild の寄贈

シュヴァルツシルトとエディントンは幼い頃に友人になった。シュヴァルツシルトの死後、エディントンは悲しい追悼文を書いた。当時、ドイツとイギリスはまだ戦争中であり、このような国境を越えた友情は特に貴重なものでした。 1933年、シュヴァルツシルトの娘アガーテ・ソーントン（1910年 - 2006年）は、ユダヤ人の血統のためナチスドイツから逃れ、イギリスのケンブリッジに移住した。 **[注 3]** 無一文だったソーントンは、匿名の人物からタイムリーな資金援助を受け、学業を続けることができた。後に、匿名のスポンサーがエディントンであったことが判明した。

エディントンを記念して、ケンブリッジ大学の北西キャンパスは「エディントン地区」と名付けられ、人々は彼の科学への貢献を記録するために彼の幼少期の住居に記念碑を建てました。さらに、月のクレーターと小惑星 2761 エディントンは両方とも「エディントン」と名付けられました。

エディントンの幼少時代の家にある記念碑。画像クレジット: ピーター・バリントン

英国王立天文学会は、理論天体物理学の分野に顕著な貢献をした天体物理学者または物理学者に報いるために「エディントン メダル」を設立しました。このメダルは 1953 年に初めて授与され、多くのマスターが受賞しています。

興味深いことに、チャンドラはノーベル物理学賞やその他多くの主要な賞を受賞したにもかかわらず、エディントン賞は受賞しませんでした。英国王立天文学会はエディントンの「当初の意図」を忘れていないようだ。たとえチャンドラの白色矮星に関する見解が正しいと証明されたとしても、エディントンが反対していたチャンドラにエディントン賞が授与されることは決してないだろう。

利益と損失

エディントンは幼い頃に父親を亡くし、困難な環境で育った。彼はその並外れた才能により、若くして急速に成功を収め、21歳でケンブリッジ大学数学試験で1位を獲得し、30歳で教授となり、31歳でケンブリッジ大学天文台の所長となり、41歳で3つの天文学賞を受賞しました。その後は順風満帆な人生を歩みました。 1934年4月16日、51歳のエディントンがタイム誌の表紙に登場した。

エディントンは1934年4月16日、タイム誌の表紙を飾った。画像提供：タイム

エディントンの人生は長くはなかったが、彼は幸せだった。チャンドラさんは、ケンブリッジ大学にいた頃、エディントンがパイプを吸いながらケンブリッジの路上で楽しんでいる姿をよく見かけたことを思い出した。エディントンは時々せっかちになることもあったが、シュワルツシルト氏の娘に匿名で資金援助したことからもわかるように、親切で心温かい人物でもあった。

エディントンは、恒星の力学、恒星物理学、星間物質、彗星、日食観測、天文分光法、一般相対性理論などにさまざまな貢献をしました。

偉大な天文学者として、彼の恒星物理学における先駆的な研究は、星の物理的性質に関する人類の理解の基礎を築きました。彼が率いた日食観測チームはアインシュタインの一般相対性理論を検証し、アインシュタインを祭壇に押し上げただけでなく、一般相対性理論が世界によって適時に受け入れられることを直接促進した。しかし、彼は自分の意見に固執し、白色矮星研究の分野における正しい結論に抵抗したため、客観的に見てこの分野の研究に一定の影響を及ぼしました。しかし、この影響はほとんどの人が考えていたよりもはるかに小さいものでした。

歴史上の多くの偉大な科学者と同様に、エディントンも完璧ではありませんでした。後世の人々は彼の悪影響について批判するだろうが、彼の偉大な貢献と高貴な性格を否定することはできない。彼の偉大な功績も過ちも永遠に歴史に記録されるだろう。前者は将来の世代に賞賛され、後者は将来の世代への教訓となるでしょう。

しかし、一つ確かなことは、彼の長所は短所をはるかに上回っているということだ。

注記

【注1】天体を異なる位置から観察すると、天体がさまざまな背景の星と重なっていることがわかります。異なる視線間の角度の半分が視差です。視差を測定するために、天文学者は通常、地球の軌道の異なる位置で星を複数回観測して複数の視差セットを取得し、統計的手法を使用して視差の正確な値を取得します。

[注2] 白色矮星が高速で回転したり、強い磁場を持つと、最大質量が大幅に増加します。つまり、白色矮星はより大きな質量を持つことができます。しかし、これまでのところ、観測された質量が白色矮星の限界質量を超えても、チャンドラの計算の正確さには影響しない。なぜなら、彼の計算では磁場と回転の影響が考慮されていないからだ。

[注3] シュヴァルツシルトには1人の娘と2人の息子がいた。彼の長男、マルティン・シュヴァルツシルト（1912-1997）は1936年にドイツを離れ、恒星物理学の著名な専門家となった。彼の次男アルフレート・シュヴァルツシルト（1914-1944）はドイツに残り、残念ながら1944年にナチスドイツの大量虐殺で亡くなりました。

制作：中国科学普及協会

特別なヒント

1. 「Fanpu」WeChatパブリックアカウントのメニューの下部にある「特集コラム」に移動して、さまざまなトピックに関する人気の科学記事シリーズを読んでください。

2. 「Fanpu」では月別に記事を検索する機能を提供しています。公式アカウントをフォローし、「1903」などの4桁の年+月を返信すると、2019年3月の記事インデックスなどが表示されます。

著作権に関する声明: 個人がこの記事を転送することは歓迎しますが、いかなる形式のメディアや組織も許可なくこの記事を転載または抜粋することは許可されていません。転載許可については、「Fanpu」WeChatパブリックアカウントの舞台裏までお問い合わせください。