Дебаты на проходивших ежемесячно собраниях Королевского астрономического общества в середине 1920-х годов вызвали беспрецедентный интерес. Многие наиболее известные ученые, по крайней мере один ведущий математик, вступили в Королевское общество, чтобы иметь право присутствовать на его заседаниях. Эддингтон и Джинс не давали друг другу пощады, они могли себе это позволить (и испытывали от этого удовольствие), так как между ними были прекрасные отношения. Когда такие столкновения происходили между молодыми астрофизиками, они часто принимали разногласия близко к сердцу. В конце концов Эддингтон одержал победу. В своей книге «The Internal Constitution of the Stars» («Внутреннее строение звезд»), опубликованной в 1926 г., Эддингтон исчерпывающе изложил свои взгляды. Это была великая классическая астрофизическая теория. Эддингтон оказался более удачливым, чем он сам мог предполагать. Десяток лет спустя источником энергии звезд был признан нуклеосинтез. Этот процесс весьма чувствителен к температуре. Именно потому, что в реальных звездах имеет место как раз такой процесс, можно объяснить, почему Эддингтон добился таких успехов в разработке теории внутреннего строения звезд, ничего не зная об источниках их энергии.

Когда Эддингтон представил свои результаты Королевскому астрономическому обществу, они вызвали горячую полемику. Некоторые астрофизики приняли сторону Джинса, утверждавшего, что излучение звезды целиком определяется источниками ее энергии; если источники неизвестны, то нельзя предсказать и поток энергии. Некоторые к тому же говорили, что абсурдно утверждать, будто вещество, имеющее такую плотность, как, скажем, кирпич, можно рассматривать как газ. Несколько позднее Э. Милн, другой великий пионер астрофизики, заявил, что выводы Эддингтона являются следствием ограничений, которые он ввел в математический аппарат, а не физических условий рассматриваемой задачи. Дебаты на проходивших ежемесячно собраниях Королевского астрономического общества в середине 1920-х годов вызвали беспрецедентный интерес. Многие наиболее известные ученые, по крайней мере один ведущий математик, вступили в Королевское общество, чтобы иметь право присутствовать на его заседаниях. Эддингтон и Джинс не давали друг другу пощады, они могли себе это позволить (и испытывали от этого удовольствие), так как между ними были прекрасные отношения.

В противном случае устойчивое состояние звезды не могло бы установиться, т. е. не было бы самой звезды.

Из модели Эддингтона следует, что энергия генерируется глубоко в недрах такой звезды, как Солнце, и ей требуется 10 млн лет, чтобы достичь поверхности и покинуть звезду. Таким образом, если бы сегодня полностью прекратили генерировать энергию все источники в недрах звезды, то лишь через 10 млн. лет стали бы заметны изменения. Таким временным запаздыванием между причиной и ее видимым проявлением и объясняется, почему Эддингтону удалось так много узнать о недрах звезды, ничего не зная об источниках энергии звезды.

Когда Эддингтон представил свои результаты Королевскому астрономическому обществу, они вызвали горячую полемику. Некоторые астрофизики приняли сторону Джинса, утверждавшего, что излучение звезды целиком определяется источниками ее энергии; если источники

В этом состояло открытие Эддингтона. Его друг Дж. Джинс первым обратил внимание на то, что вещество в недрах звезды должно быть сильно ионизовано. Эддингтон показал, почему благодаря ионизации даже при высоких плотностях вещество ведет себя как идеальный газ. Очевидно, отсюда можно сделать вывод, что количество обычного звездного вещества, равного по массе, скажем, Солнцу, образует звезду такой же светимости, как наше Солнце Так, ему удалось, не зная источников, предсказать поток энергии звезды. Эддингтон объяснил это свое открытие тем, что лучистый поток проходит сквозь звезду, несмотря на непрозрачность ее вещества. Согласно формуле следующей из простой квантовой теории, непрозрачность определяется температурой и плотностью вещества. Эддингтон постулировал, что энергия в веществе генерируется со скоростью, зависящей от температуры и плотности. Его расчеты показали, что температура и плотность должны «саморегулироваться» таким образом, чтобы полный выход энергии соответствовал закону масса—светимость.

Швейцарский физик Эмден вычислил равновесные состояния гравитирующих газовых сфер, называемых политропами. Эддингтон заметил, что при некоторых разумных упрощениях его собственные уравнения преобразуются к виду, сходному с уравнениями Эмдена, так что он мог использовать численные результаты швейцарского ученого. Таким образом, он получил стандартную звездную модель. Модель Эддингтона указывала на простое соотношение между массой, радиусом и светимостью звезды, причем влияние радиуса очень мало. Он обнаружил, что результирующий закон масса—светимость, хорошо аппроксимирует наблюдения всех нормальных звезд, включая Солнце, для которого он выполнял расчеты. Таким образом, можно было считать, что такие звезды ведут себя как идеальный газ. Мысль о том, что вещество в центральных областях звезды с плотностью, во много раз превышающей плотность обычных жидкостей и твердых веществ, подчиняется тем же законам газового состояния, что и воздух, которым мы дышим, была поистине революционной.

Изучением внутреннего строения звезд Эддингтон начал заниматься в 1916 г., когда впервые попытался понять, каким образом у переменных звезд цефеид происходят периодические изменения светимости. Он предположил, что цефеиды — это газовые шары, периодически сжимающиеся и расширяющиеся. Исходя из предположения Ф. Сэмпсона, сделанного в 1894 г., Эддингтон рассматривал лучистый, а не конвективный перенос. Это работа была классической. Кроме того, ее успех заставил Эддингтона предположить, что газовый шар — это удобная звездная модель и для более общих целей. Поэтому Эддингтон поставил перед собой задачу рассчитать равновесное состояние тела данной массы и заданного химического состава, которое ведет себя как идеальный газ и удерживается силой гравитации, а энергия в нем переносится за счет лучистого переноса. Он принял некоторую зависимость непрозрачности вещества от природы и физического состояния и распределения в нем источников энергии.

Эйнштейн мгновенно приобрел известность. И если закон Ньютона нуждался в изменении, то самым подходящим следовало считать, чтобы ответственность за эти изменения несли британские астрономы. Эдингтон был первым, кто, образно выражаясь, заглянул в недра звезд. Исследования геологов показали, что ближайшая к нам звезда, Солнце, на протяжении миллиардов лет излучает практически постоянный поток энергии. Какие же процессы в недрах Солнца обусловливают это? Современники Эддингтона утверждали: «Узнать, что происходит в недрах Солнца, невозможно, пока неизвестен источник его энергии, но каков источник энергии, тоже нельзя узнать, пока неизвестны процессы в его недрах». Даже простой факт, что средняя плотность Солнца всего лишь в 1,5 раза выше плотности воды, казался загадочным. При каком состоянии обычного вещества такое массивное тело может иметь столь низкую среднюю плотность? И как энергия может просачиваться сквозь вещество такой плотности? Большинство ученых полагало, что она переносится конвекцией.

к предсказаниям обшей теории относительности, и заметно отличались от тех предсказаний, которые были сделаны на основе теории Ньютона. Результаты замеров были зафиксированы на фотопластинках; смещения на них составляли несколько сотых миллиметра. Некоторые физики утверждали, что метод Эддингтона не обеспечивает точность, достаточную для того, чтобы можно было доказать, что Эйнштейн прав, а Ньютон нет. Но с этим утверждением нельзя согласиться: подтверждение не есть доказательство, но это все, что может предложить экспериментатор. Более чувствительные методы появились после второй мировой войны в связи с развитием радиоастрономии. Подтверждение справедливости модифицированного закона всемирного тяготения вызвало возбуждение во всем мире — как ни одно научное открытие, сделанное ранее или посте. Послевоенный интернационализм оказался и на общественном мнении: британцы поддержали теорию физика, выходца из Германии.

(«Математическая теория гравитации»), опубликованной в 1923 г. Многие изучали общую теорию относительности не по какой-нибудь другой, а именно по этой книге, читая ее самостоятельно, либо с помощью тех, кто уже изучал общую теорию относительности по этой книге. Дайсон указал, что солнечное затмение в мае 1919 г. будет очень благоприятным с точки зрения расположения Солнца относительно звезд — вблизи яркого и богатого звездного скопления Гиады. Благодаря окончанию войны Дайсону удалось организовать две британские экспедиции для наблюдения этого затмения. Одну из них на остров Принсипи у западного побережья Африки возглавил Эддингтон, который первым сообщил о полученных результатах. Другая экспедиция направилась в Собрал на северо-востоке Бразилии. В целом результаты были восприняты как убедительное свидетельство в пользу теории Эйнштейна, так как они были близки к предсказаниям обшей теории

Она была послана выдающимся голландским астрономом де Ситтером из нейтральной Голландии Эддингтону, который был секретарем Королевского астрономического общества. Вместе с этой статьей де Ситтер послал три собственные очень важные статьи, в которых он развивал последние идеи Эйнштейна и излагал свои собственные соображения. То были первые статьи по общей теории относительности, опубликованные за пределами Германии.

Следующей была работа Эддингтона «Report on the Relativity Theory of Gravitation» («Доклад по релятивистской теории гравитации»), представленная Физическому обществу Лондона в 1918 г. Эта работа продемонстрировала поразительную способность Эддингтона к обобщению и представлению совершенно новых революционных научных понятий и математических методов. Позже этот доклад лег в основу его известной книги «Mathematical Theory of Gravitation»