천문학의 거장 에딩턴 상대성이론과 별의 신비를 밝히다.

정확한 풀 네임은 아서 스탠리 애딩턴 입니다. 그는 천문학의 거장 에딩턴(Edington)은 20세기 초반에 활동한 중요한 영국의 천문학자로, 그의 기여는 현대 천문학과 우주물리학에 큰 영향을 미쳤습니다. 에딩턴의 주된 연구 분야는 중력과 별의 내부 구조에 관한 것이었으며, 특히 상대성 이론과 연결된 중력 이론의 개발에 기여했습니다.

천문학의 거장 에딩턴

천문학자 에딩턴은 1882년 12월 28일에 영국 랜카셔의 코플에 태어났습니다. 그는 천문학에 대한 관심을 어린 시절부터 보였으며, 매우 뛰어난 지적 능력을 가졌습니다. 참고로 켄델로 이사를 갔었는데 이사를 가기 전 그의 아버지는 스트라몽 게이트라는 학교에서 교장이 되기 위해 랭커셔에 있는 몇몇 교도들을 훈련시키며 대학에서 학생들을 가르치는 역할을 했습니다. 그리고 에딩턴이 태어난 지 2년 후인 1884년 당시 영국을 휩쓸었던 무서운 전염병 장티푸스로 사망하였습니다. 

에딩턴은 아버지가 사망 한 후, 케임브리지 대학교에서 수학을 전공하고, 그곳에서 천문학에 대한 깊은 흥미를 키웠습니다. 그리게 케임브리지 대학교에서 수학·물리학을 배우고 난뒤 1906년에는 그리니치 천문대에서 조수가 되어 위도 변화 관측 등에 종사하는 한편, 항성의 통계적 운동을 수학적으로 해석하여 은하계의 회전을 예견했습니다. 1913년에는 케임브리지 대학교 교수를 역임한다음 다음 해인 1914년에 천문대장에 취임합니다.

상대성 이론 검증에 나선 에딩턴

1915년에 알베르트 아인슈타인이 상대성 이론을 발표하면서, 에딩턴은 이 이론의 검증을 시도하려고 했습니다. 그는 태양 근처에서 굴절광선을 관측하여 중력이 빛의 궤도에 어떻게 영향을 미치는지를 확인하기 위한 대규모 실험을 기획했습니다. 이는 1919년 5월 29일에 태양 경신이 일어난 날, 에딩턴이 이 실험을 실시하게 되었습니다. 이 실험은 에딩턴이 예측한 대로 태양 주위의 별빛이 굴절되는 현상을 관측하여 상대성 이론을 강력하게 지지하는 결과를 가져왔습니다. 이는 상대성 이론이 처음으로 실험적으로 검증된 순간으로, 에딩턴은 이를 통해 국제적으로 큰 명성을 얻었습니다. 이는 당시에는 혁명적인 발견으로 평가되었으며, 에딩턴은 이를 통해 과학계에서 주목받게 되었습니다. 또한, 에딩턴은 별의 내부 구조와 에너지 생성 메커니즘에 대한 연구에도 기여했습니다.

아인슈타인과 에딩턴

에딩턴은 1차 세계대전이 발발했을 때, 에딩턴은 왕립천문학회의 비서관으로 근무하고 있었습니다. 따라서 그는 아인슈타인의 일반 상대성 이론과 관련된 여러 통의 편지와 논문들을 최초로 전달받은 인물이라고 볼 수 있습니다. 특수 상대성 이론이 발표되었을 당시에는 많은 영국인들이 이를 배척했지만, 에딩턴은 세계평화를 지지하는 사람이었기 때문에 아인슈타인의 주장을 편견 없이 받아들일 수 있었습니다. 뿐만 아니라, 그는 일반 상대성 이론을 표현하는 수학적 개념까지 파악하고 있었습니다. 에딩턴은 얼마 지나지 않아 상대성 이론을 적극적으로 받아들이게 되었습니다. 아인슈타인은 자신의 이론을 만들고 발표하는 데서 그치지 않고, 그것을 실험적으로 증명할 수 있는 방법까지 제시해 많은 사람들에게 인정받았습니다.

1916년 3월 20일 발표한 논문인 '물리학 연보'에서도 마찬가지로 아인슈타인은 일반 상대성 이론을 검증하기 위해 수성의 근일점이 100년에 43′′만큼 이동한다는 것, 빛이 중력장 속에서 휘어진다는 것, 중력장 속에서는 빛의 적색 편이가 나타난다는 것을 관찰해야 한다고 주장했습니다. 수성의 공전궤도가 타원형이라는 사실은 19세기 중반 무렵부터 프랑스의 천문학자인 위르뱅 르베리에가 밝혀냈지만, 빛의 굴절이나 도플러 효과로 인한 스펙트럼의 변화는 그 때까지 발견되지 않았습니다. 영국 천문학계에서 가장 큰 영향력을 발휘했던 프랭크 왓슨 다이슨은 일반 상대성 이론에는 문외한이었지만 아서 에딩턴으로부터 상대성 이론에 대한 많은 가르침을 받았습니다. 다이슨은 에딩턴에게 1919년의 일식을 관측하기 위해 두 개의 탐사선을 보내자고 제안했습니다. 그들은 태양의 중력 때문에 빛이 휘어지는 정도를 측정함으로써 아인슈타인의 이론을 실험적으로 증명하려고 했습니다.

별의 진화와 우주의 형성과정을 밝히다

그는 별이 어떻게 에너지를 생성하는지에 대한 이해를 바탕으로 별의 진화와 우주의 형성 과정을 밝히는 데에 기여했습니다. 그가 했던 연구는 당시로서는 매우 획기적인 것이었으며, 후대에 이루어진 천문학 연구에도 큰 영향을 주었습니다. 에딩턴은 천문학 분야에서 여러 가지 중요한 연구를 수행했을 뿐만 아니라 자신의 연구 결과를 널리 알리기 위해 많은 노력을 기울였습니다. 그가 진행한 교육 프로그램들은 수많은 학생들에게 천문학의 중요성을 일깨워주는 계기가 되었습니다.

그는 그렇게 학문적 성과를 인정받아 여러 상을 받았으며, 1938년에는 기네스북에 '최고의 천문학자'로 등재되었습니다. 그의 업적은 그가 다져놓은 기초를 바탕으로 현대 천문학이 발전했음을 잘 보여줍니다. 에딩턴은 1944년 11월 22일에 사망했습니다. 그는 당시 영국 잉글랜드 북동부 요크셔 주 중부 도시인 히트로우와 캠브리아 사이에 위치한 마을에서 살고 있었습니다. 그의 삶은 물론이고 그가 남긴 업적들 역시 천문학과 우주과학에 큰 영향을 끼쳤으며, 그의 이론과 실험들은 현대 물리학의 발전에 크게 기여했습니다. 여기까지 천문학의 거장 에딩턴에 대한 소개를 마치도록 하겠습니다.