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ARTHUR EDDINGTON |
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ARTHUR EDDINGTON und die moderne Astronomie. Lebensdaten: 1882 - 1944. Der britische Astronom Arthur Eddington übertrug die Relativitäts- und Atomtheorie auf den Himmel. Seine Arbeiten führten zu einem neuen Verständnis über den Aufbau des Universums und der Entstehung und Zusammensetzung des Weltraums und der Sterne. Bereits 1917 vertrat er die Idee, daß Kernreaktionen die Quelle für das Sternenlicht seien - eine These, die erst zwanzig Jahre später bestätigt wurde. Als angesehenem Wissenschaftler war es ihm 1919 möglich, Expeditionen ins Leben zu rufen, um anhand einer Sonnenfinsternis den experimentellen Nachweis von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie zu erbringen. In den 20er Jahren entwickelte er eine mathematische Formel, die die Leuchtkraft eines Sterns zu seiner Masse in Beziehung setzte. Daß er auf der Existenz von interstellarer Materie beharrte, war ein ausschlaggebender Grund für ihre weitere Erforschung. Von 1913 bis zu seinem Tod war er Professor für Astronomie an der Universität Cambridge, wo er, wie der Historiker John North schreibt, »wie kein anderer Anregungen für die Astrophysik lieferte.« Arthur Stanley Eddington wurde am 28. Dezember 1882 in Kendal im englischen Westmoreland als Sohn von Arthur Henry Eddington und Sarah Ann Shout geboren. Nach dem Tod seines Vaters 1884, eines Schulleiters, kehrte seine Mutter mit der Familie in ihre Heimat Somerset zurück. Trotz der eher ärmlichen Verhältnisse erhielt Arthur eine gute Ausbildung. Wie JOSEPH J. THOMSON, der das Elektron entdeckt hatte, ging Eddington ans Owen's College (die heutige Universität von Manchester) und schloß 1902 das Physikstudium ab. Mit Hilfe eines Stipendiums besuchte er danach das Trinity College in Cambridge, wo er sich als Mathematiker auszeichnete. Einer seiner Lehrer war Alfred North Whitehead. 1907 wurde er zum Mitglied des Trinity gewählt. 1906 wurde Eddington zum leitenden Assistenten des Königlichen Observatoriums in Greenwich ernannt und erhielt in den nächsten sieben Jahren eine außergewöhnliche praktische Ausbildung in Astronomie. Er leitete zwei Expeditionen, 1906 nach Malta und 1912 nach Brasilien, um dort jeweils eine Sonnenfinsterniß zu beobachten. Er beschäftigte sich mit der Sternenbewegung und deren Verteilung, mit Sternhaufen und Nebeln und veröffentlichte 1910 einen Katalog mit sechstausend Sternen. In seiner 1914 veröffentlichen Aufsatzsammlung Stellar Movements and the Structure of the Universe schlug er den - wie sich herausstellen sollte - korrekten Gedanken vor, daß die fernen Spiralnebel in Wirklichkeit Galaxien sind, die außerhalb der Milch- straße liegen. 1913, Eddington war bereits ein angesehener Wissenschaftler in der astronomischen Forschung, ging er an die Universität Cambridge und wurde ein Jahr später Direktor des hiesigen Observatoriums. Die meisten Sterne - die Sonne ist ein gutes Beispiel -sind Gasbälle, die Licht und Hitze abgeben, deren Stabilität allerdings keineswegs selbstverständlich ist. Warum zum Beispiel brennen sie nicht aus oder kollabieren sie? Ab 1917 arbeitete Eddington an einer Theorie über ihren inneren Aufbau, die auf den Grundlagen der Atomphysik und der speziellen Relativitätstheorie beruhte. Ausgehend von der Vorstellung, daß die Bildung eines Sterns nichts anderes sei als die Umwandlung von Energie in Materie, entwickelte er eine Formel, die schließlich in seinen 1924 veröffentlichten Berechnungen gipfelte, welche eine gesetzmäßige Beziehung zwischen der Leuchtkraft eines Sterns und seiner Masse herstellen. Und er schlug vor, daß es ausgebrannte, kollabierte Sterne, »weiße Zwerge« geben müßte. 1926 veröffentlichte er Der innere Aufbau der Sterne, worin er die allgemeine Hypothese aufstellte, daß die Atomenergie die Quelle aller stellaren Energie sei - eine damals gewagte, intuitive Hypothese, die von der Theorie zwar gestützt, nicht aber vollständig bewiesen werden konnte, sich letztendlich aber als richtig herausstellte. Eddington sagte, daß im ungewöhnlich heißen Kern der Sterne durch Atomfusion Energie erzeugt werde. Während die kühleren äußeren Schichten aufgrund der Schwerkraft ständig zu kollabieren drohen, übt die Kernfusion im Inneren einen Gegendruck aus, was in der Stabilität des Sterns resultiert. Zwei Ereignisse in der Astrophysik bestätigten Eddingtons Hypothese. 1928 berechneten George Gamow und andere den »Tunneleffekt« und zeigten damit, daß sich nach den Grundsätzen der Quantentheorie Atome so verhalten konnten, wie es Eddington vorhergesagt hatte. Und ein Jahrzehnt später entwickelten HANS BETHE und Carl Friedrich von Weizsäcker unabhängig voneinander die nach ihnen benannte Formel zum Kohlenstoffzyklus innerhalb der Sonne, womit sie darlegten, wie die Atomkerne von Wasserstoff und Kohlenstoff zu Helium verschmelzen, dabei ungeheure Energiemengen freisetzen, im Zyklus der Kernwandlung aber wieder ein Kohlenstoffkern entsteht, so daß der Prozeß Milliarden von Jahre andauern kann. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts verdichteten sich die Hinweise, daß das All nicht leer, sondern von Materie durchzogen sei. Lichtabsorption wies auf das Vorhandensein von Gasen hin und führte schließlich zu der - in den meisten Wissenschaftlerkreisen umstrittenen - Vorstellung von interstellarer Materie. 1926 hielt Eddington vor der Royal Society eine Vorlesung über »Diffuse Materie im Raum«, interpretierte photographische und spektroskopische Aufnahmen und vertrat die Überzeugung, daß interstellare Materie - vor allem in Gestalt von Atomstaub - im Raum verteilt sein mußte.. Allein durch seine Autorität gewann die Vorstellung größere Anerkennung. Einige Jahre später, 1930, wurde ihre Existenz bewiesen. Neben seiner Arbeit in der Astrophysik war Eddington derjenige, der sich am nachdrücklichsten für einen experimentellen Beweis und der Anerkennung von Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie im anglo-amerikanischen Raum einsetzte. Einstein hatte seine Theorie 1915, während des Ersten Weltkriegs, verkündet, ihr Nachweis mußte daher bis zum Waffenstillstand warten. Da die Theorie vorhersagte, daß Sternenlicht von großen Himmelskörpern meßbar abgelenkt wird, bedurfte es zur experimentellen Verifizierung einer Sonnenfinsternis; wenn der Mond das Sonnenlicht verdeckt, werden die Sterne dahinter sichtbar. 1918 schrieb Eddington einen »Bericht über die Gravitationstheorie« - die erste englischsprachige Zusammenfassung von Einsteins Theorie. Im Jahr darauf leitete er selbst eine Expedition an die vor der westafrikanischen Küste liegende Insel Principe, während andere Astronomen die Sonnenfinsternis in Sobral mim nördlichen Brasilienbeobachteten. Es stellte sich, heraus, daß Einsteins Relativitätstheorie den Grad der Ablenkung richtig vorherbestimmt hatte, und am 6. November 1919 wurde das Ergebnis in der Royal Astronomical Society in London bekanntgegeben. Einige Jahre später veröffentlichte Eddington seine Relativitätstheorie in mathematischer Behandlung, das Einstein für die beste Einführung in seine Theorie hielt.Die meisten seiner späteren Werke sind zum großen Teil populärwissenschaftliche Arbeiten. Die 1927 an der Univer.sität Edinburgh gehaltenen Vorlesungen gab er als Das Weltbild der Physik und ein Versuch seiner philosophischen Deutung heraus, das am Beginn der Weltwirtschaftskrise zu einem Bestseller wurde. 1933 veröffentlichte er Dehnt sich das Universum aus?, eines der ersten populären Bücher über die moderne, von Einstein beeinflußte Kosmologie. Daneben schrieb er Die Naturwissenschaft auf neuen Bahnen und Philosophie der Naturwissenschaft. Eddingtons zum Teil mystische Gedanken fanden nicht bei allen Zeitgenossen Zuspruch. ERNEST RUTHERFORD nannte seine in den 30er Jahren erschienenen Bücher »seltsam« und hielt ihn für einen religiösen Mystiker, den er nicht beachte. Eddington, der Philosoph, kannte keine Berührungsängste mit mystischen Religionen. »Ich denke, die Vorstellung eines universalen Geistes oder Logos ließe sich vom jetzigen Stand der wissenschaftlichen Theorie durchaus plausibel ableiten, zumindest widerspricht sie ihr nicht.« Dennoch hatte Eddington, der Quäker, nichts anderes anzubieten als einen »farblosen Pantheismus«: »Die Wissenschaft kann nicht unterscheiden, ob der Weltgeist gut oder böse ist, und ihre unzureichende Begründung für die Existenz eines Gottes kann genauso gut zu einer Begründung für die Existenz eines Teufels werden.« Eddington, ein lebenslanger Akademiker, der mit seiner Mutter und Schwester zusammenlebte, galt als schüchtern und zurückhaltend, zuweilen auch witzig, so wie er nach dem Abschlag auf einem Golfplatz einmal bemerkte: »Der Raum in dieser Gegend scheint sehr gewölbt zu sein.« Er erhielt viele Auszeichnungen, wurde 1930 zum Ritter geschlagen und 1938 mit dem Verdienstorden ausgezeichnet. Er starb relativ jung, im Alter von einundsechzig Jahren, am 22. November 1944. |
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