Arthur Eddington kon met dezelfde vanzelfsprekendheid nadenken over het binnenste van een ster als over licht dat langs de zon wordt afgebogen. Hij hielp de moderne astrofysica vormgeven, maakte Einsteins relativiteit bekend bij een groot publiek en liet een naam achter in een grens die nog altijd wordt gebruikt bij sterren en zwarte gaten.
Van sterrenbewegingen naar het hart van een ster
Arthur Stanley Eddington werd in 1882 geboren in Kendal in Engeland. Na zijn studie in Manchester en Cambridge werkte hij bij het Royal Greenwich Observatory. In 1913 werd hij Plumian Professor of Astronomy in Cambridge; een jaar later kreeg hij de leiding over het Cambridge Observatory.
In het begin van de twintigste eeuw was nog veel onduidelijk over de manier waarop sterren zichzelf in evenwicht houden. Eddington liet zien dat niet alleen gasdruk, maar ook stralingsdruk een rol speelt tegenover de naar binnen gerichte zwaartekracht. Hij werkte uit hoe energie door straling vanuit het hete binnenste naar buiten kan worden vervoerd en concludeerde dat het centrum van een ster miljoenen graden heet moet zijn.
Ook formuleerde hij een verband tussen de massa en lichtkracht van sterren. De naar hem genoemde Eddingtonlimiet beschrijft hoe helder een object maximaal kan worden voordat de druk van zijn straling de toestroom van materiaal tegenwerkt. Die grens is tegenwoordig belangrijk bij onderzoek naar zeer zware sterren, röntgenbronnen en materie die in zwarte gaten valt.
De zonsverduistering die Einstein beroemd maakte
Eddington behoorde tot de eerste Britse wetenschappers die de betekenis van Einsteins algemene relativiteitstheorie doorzagen. De theorie voorspelde dat de zwaartekracht van de zon het licht van achtergrondsterren een klein beetje zou afbuigen. Normaal verdwijnen die sterren in het felle zonlicht, maar tijdens een totale zonsverduistering kunnen ze worden gefotografeerd.
Op 29 mei 1919 leidde Eddington een expeditie naar het eiland Príncipe voor de westkust van Afrika. Een tweede team observeerde vanuit Sobral in Brazilië. De gemeten verschuivingen van de sterrenbeelden werden gepresenteerd als steun voor Einsteins voorspelling. De metingen waren moeilijk en zijn later uitgebreid besproken, maar ze werden een van de vroegste beroemde waarnemingstests van de algemene relativiteit. Einstein en zijn theorie kregen er wereldwijd bekendheid door.
Een groot wetenschapper die ook ongelijk kon hebben
Eddingtons gezag was enorm, maar hij zat niet altijd goed. In de jaren dertig verzette hij zich fel tegen de berekeningen van de jonge Subrahmanyan Chandrasekhar. Die had laten zien dat een witte dwerg boven een bepaalde massa niet stabiel kan blijven. Eddington vond zo’n verdere instorting fysisch onaanvaardbaar en bekritiseerde Chandrasekhars conclusie publiekelijk.
De latere ontwikkeling van de sterrenkunde gaf Chandrasekhar gelijk: zware sterrenresten kunnen verder instorten tot neutronensterren of zwarte gaten. Juist deze botsing maakt Eddington menselijk en interessant. Wetenschappelijke vooruitgang hangt niet alleen af van briljante ideeën, maar ook van de bereidheid om zelfs het oordeel van beroemde onderzoekers opnieuw te toetsen. Lees hierover ook het AstroGies-portret van Subrahmanyan Chandrasekhar.
Zijn blijvende betekenis
Eddington overleed in 1944. Zijn werk leeft voort in de theorie van sterren, in de Eddingtonlimiet en in de geschiedenis van de algemene relativiteit. Hij was bovendien een begaafd schrijver die ingewikkelde wetenschap begrijpelijk wist te maken. Daarmee was hij niet alleen een bouwer van de astrofysica, maar ook een vroege brug tussen wetenschap en publiek.
Bronnen
- ESA — Studying the stars, testing relativity: Sir Arthur Eddington
- University of Cambridge, Institute of Astronomy — Arthur Eddington
- Science Museum Group — Arthur Stanley Eddington
- Nobel Prize — The 1983 Nobel Prize in Physics
Beeld: Arthur Stanley Eddington, getekend door Samuel Johnson Woolf (1934). National Portrait Gallery, Smithsonian Institution. Via Wikimedia Commons; de digitale afbeelding is vrijgegeven onder CC0 1.0.