Edward Arthur Milne - Edward Arthur Milne

Arthur Milne
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Nascer ( 1896-02-14 )14 de fevereiro de 1896
Kingston upon Hull , Yorkshire, Inglaterra
Faleceu 21 de setembro de 1950 (1950-09-21)(54 anos)
Dublin , Irlanda
Alma mater Trinity College, Cambridge
Conhecido por Modelo milne
Carreira científica
Instituições Victoria University of Manchester
University of Oxford
Alunos de doutorado Thomas Cowling

Edward Arthur Milne FRS ( / m ɪ l n / ; 14 de fevereiro de 1896 - 21 de setembro de 1950) foi um astrofísico e matemático britânico .

Biografia

Milne nasceu em Hull , Yorkshire, Inglaterra. Ele frequentou o Hymers College e de lá ganhou uma bolsa aberta em matemática e ciências naturais para estudar no Trinity College, Cambridge, em 1914, obtendo o maior número de notas já concedido no exame. Em 1916, ele se juntou a um grupo de matemáticos liderados por AV Hill para o Ministério de munições que trabalhava na balística de artilharia antiaérea, eles ficaram conhecidos como ′ Hill's Brigands ′. Mais tarde, Milne se tornou um especialista em localização sonora. Em 1917 ele se tornou tenente na Reserva de Voluntários da Marinha Real. Ele foi um membro do Trinity College, Cambridge, 1919-1925, sendo diretor assistente do observatório de física solar , 1920-1924, professor de matemática na Trinity, 1924-1925, e professor universitário de astrofísica, 1922-1925. Ele foi professor Beyer de matemática aplicada , Victoria University of Manchester , 1924-1928, antes de sua nomeação como Rouse Ball Professor of Mathematics e para uma bolsa no Wadham College, Oxford , em 1928. O trabalho anterior de Milne foi em astrofísica matemática. Muitas de suas pesquisas na década de 1930 estavam preocupadas com a teoria da relatividade e cosmologia . Seu trabalho posterior, preocupado com a estrutura interna das estrelas, gerou polêmica. Milne foi presidente da Royal Astronomical Society , 1943–1945. Durante a Segunda Guerra Mundial, ele voltou a trabalhar com balística.

Milne casou-se com Margaret Scott Campbell em 26 de  junho de 1928 em Withington , Manchester. Campbell, de Dornoch , Sutherland , Escócia, era filha de Hugh Fraser Campbell, um advogado em Aberdeen . O irmão de Milne, Geoffrey, então professor de química agrícola na Universidade de Leeds , era o padrinho. Margaret Scott Milne morreu em 5 de  outubro de 1938 em Oxford . Ele se casou em segundo lugar, Beatrice Brevoort Renwick, a terceira filha de William Whetten Renwick, em 22 de  junho de 1904 na Igreja de St Andrew , Oxford. William Whetten era sobrinho do arquiteto americano James Renwick Jr. e projetou os Santos Pedro e Paulo , uma catedral católica romana em Indianápolis , Indiana, Estados Unidos. Beatrice Brevoort Milne morreu em Oxford em 28 de  agosto de 1945, com apenas 32 anos. Milne morreu de ataque cardíaco em Dublin , Irlanda, enquanto se preparava para dar uma série de palestras. Elas podem ser encontradas em um de seus últimos livros publicados: Modern Cosmology and the Christian Idea of ​​God (1952).

Pesquisa em estruturas e atmosferas estelares

Na década de 1920, grande parte da pesquisa de Milne estava preocupada com estrelas , particularmente as camadas externas conhecidas como atmosferas estelares que produzem a radiação observada da Terra. Ele considerou uma atmosfera cinza , uma aproximação simplificadora em que a força de absorção da luz pelo gás ionizado quente é a mesma em todos os comprimentos de onda. Isso produziu previsões de como a temperatura varia na atmosfera, incluindo a expressão matemática agora conhecida como Equação de Milne. Ele também calculou como a intensidade da luz de uma estrela varia com o comprimento de onda com base neste modelo.

Milne passou a considerar o caso mais realista em que a intensidade da absorção da luz pelo gás dentro das estrelas (expressa pelo coeficiente de absorção) varia com o comprimento de onda. Usando suposições simplificadoras, ele calculou como, para o Sol, a intensidade da absorção depende do comprimento de onda. Seus resultados não puderam ser explicados adequadamente na época, mas posteriormente os íons de hidrogênio com carga negativa (H - ) foram os principais contribuintes para os resultados de Milne.

Milne, trabalhando com Ralph H. Fowler , estudou como a intensidade das linhas espectrais das estrelas depende de seu tipo espectral. Ao fazer isso, eles aplicaram o trabalho de Meghnad Saha sobre a ionização de gases em atmosferas estelares.

Milne trabalhou nas estruturas e interiores de estrelas no final dos anos 1920 e no início dos anos 1930. Ele freqüentemente tinha opiniões opostas às de Arthur Eddington .

Pesquisa em cosmologia e relatividade

Desde o início dos anos 1930, os interesses de Milne se concentraram cada vez mais na teoria da relatividade e na cosmologia .

Desde 1932, ele trabalhou no problema do "universo em expansão" e em Relatividade, Gravitação e World-Estrutura (1935), propôs uma alternativa para Albert Einstein 's relatividade geral teoria. Com McCrea (1934), ele também mostrou que os 3 modelos que formam os fundamentos da cosmologia moderna, inicialmente propostos por Friedmann (1922) usando a teoria da relatividade geral, também podem ser derivados usando apenas a mecânica newtoniana.

A alternativa de Milne à teoria da relatividade geral baseada na cinemática era conhecida como Relatividade Cinemática. Sua teoria foi construída sobre a teoria da relatividade especial, mas não geral. Por isso foi descrito como uma "cosmologia não relativística". A teoria de Milne encontrou oposição de outros, mas inspirou os teóricos do estado estacionário.

Relatividade, Gravitação e Estrutura Mundial

A principal diferença entre o modelo de Milne de um universo em expansão e o modelo atual (de Einstein) de um universo em expansão era que Milne não presumia a priori que o universo tinha uma distribuição homogênea de matéria. Ele também não incluiu a interação gravitacional no modelo.

Milne argumentou que, no contexto da relatividade especial de Einstein e da relatividade da simultaneidade, é impossível para um universo não estático ser homogêneo. Ou seja, se o universo está se espalhando, sua densidade está diminuindo ao longo do tempo, e se duas regiões pareciam ter a mesma densidade ao mesmo tempo para um observador, elas não pareceriam ter a mesma densidade ao mesmo tempo para outro observador. No entanto, se cada observador mede sua densidade local no mesmo tempo apropriado acordado, a densidade medida deve ser a mesma. Nas coordenadas Minkowskianas, este tempo próprio constante forma uma superfície hiperbólica que se estende infinitamente até o cone de luz do evento da criação. Isso é verdade mesmo quando o tempo apropriado se aproxima de 0, o tempo da criação. O universo já é infinito no momento da criação!

O modelo de Milne é, portanto, o de uma esfera, com uma distribuição de matéria aproximadamente homogênea dentro de vários bilhões de anos-luz do centro, que então aumenta para uma densidade infinita. Pode-se mostrar que essa densidade infinita é na verdade a densidade do universo quando no momento do big bang. A distribuição esférica é única por ser essencialmente a mesma após uma transformação de Lorentz, exceto que uma partícula estacionária diferente está no centro. Como é a única distribuição que possui essa propriedade, é a única distribuição que poderia satisfazer o princípio cosmológico de "nenhum referencial preferencial". Com base neste princípio cosmológico Milne criou um modelo que pode ser descrito inteiramente dentro da geometria euclidiana.

Em 1935, usando esse modelo, Milne publicou uma previsão da radiação cósmica de fundo que parece ser de um caráter muito diferente do previsto por Eddington. Na verdade, muitas passagens em Relativity, Gravitation and World Structure são dedicadas a atacar os preconceitos de Eddington.

Visões religiosas

Milne era um teísta cristão . Em 1950, Milne deu dez palestras sobre Cristianismo e cosmologia para as palestras de Edward Cadbury que ele foi convidado a dar na Universidade de Birmingham . As palestras foram publicadas no livro Modern Cosmology and the Christian Idea of ​​God , editado por Gerald James Whitrow e publicado em 1952.

Milne era um evolucionista teísta que sustentava a visão de que Deus intervém com "toques hábeis" para conduzir as mutações na direção certa.

Honras

Prêmios

Nomeado após ele

Livros de Milne

  • Thermodynamics of the Stars , Berlin: J. Springer, 1930.
  • The White Dwarf Stars , Oxford: Clarendon Press , 1932.
  • Relativity, gravitation and world-structure , Oxford: Clarendon Press , 1935.
  • The Inverse Square Law of Gravitation , Londres: Harrison and Son, 1936.
  • The Fundamental Concepts of Natural Philosophy , Edimburgo: Oliver & Boyd, 1943.
  • Relatividade cinemática; uma sequência de Relativity, gravitation and world structure , Oxford: Clarendon Press, 1948.
  • Vectorial Mechanics , New York: Interscience Publishers, 1948.
  • Modern Cosmology and the Christian Idea of ​​God , Oxford: Clarendon Press , 1952.
  • Sir James Jeans: A Biography , Cambridge University Press , 1952.

Veja também

Notas

Referências

Precedido por
Sydney Chapman
Cadeira Beyer de Matemática Aplicada na Universidade de Manchester
1925-1928
Sucesso por
Douglas Hartree