Eddington Arthur

En 1919, Arthur Eddington conduit l'expédition de Principe consacrée à une éclipse totale de Soleil, tandis qu'une autre équipe mène les observations à Sobral. Leur but est d'observer si la lumière des étoiles paraît déviée lorsqu'elle passe au voisinage du Soleil, comme le prévoit la relativité générale d'Einstein.

Cet épisode résume son rôle : astrophysicien britannique à Cambridge, Eddington relie théorie, observation et transmission des idées. Il est aussi associé à la limite d'Eddington : dans un modèle donné et pour une opacité donnée, ce seuil correspond à l'équilibre entre la gravité et la force radiative ; selon les conditions, une perte de matière peut alors se produire.

Arthur Stanley Eddington (1882–1944) est un astrophysicien britannique et professeur d'astronomie à l'Université de Cambridge. Remarqué tôt pour ses aptitudes en mathématiques, il étudie au Trinity College de Cambridge, puis rejoint l'Observatoire royal de Greenwich. Il y travaille sur le mouvement propre des étoiles, c'est-à-dire leur déplacement apparent dans le ciel au fil du temps.

En 1915, Eddington estime que la relativité générale d'Einstein peut rendre compte de l'avance du périhélie de Mercure. Il contribue alors à diffuser cette théorie dans le monde scientifique anglophone. En 1919, il conduit l'expédition de Principe pendant une éclipse totale de Soleil, tandis qu'une autre équipe observe l'éclipse à Sobral. Les mesures de la déviation apparente de la lumière des étoiles près du Soleil sont présentées comme une confirmation expérimentale de la théorie. Leur interprétation sera discutée par la suite, mais l'épisode donne une notoriété mondiale à la relativité. La chronologie permet de distinguer la diffusion de la théorie, en 1915, de sa mise à l'épreuve observationnelle, en 1919.

Son nom désigne aussi la limite d'Eddington : un seuil dépendant de l'équilibre entre la gravité et la force radiative, ainsi que de l'opacité de la matière ; au-delà, une perte de matière peut se produire. Par ses nombreux ouvrages de vulgarisation, Eddington participe enfin à rendre accessibles les théories modernes de l'astrophysique.

Prenons l'épisode qui relie Eddington à la relativité générale. Les données fournies sont deux dates, 1915 et 1919, deux actions distinctes, diffuser une théorie puis organiser des observations, et un objet observé : la lumière des étoiles au voisinage du Soleil.

1. En 1915, associez Eddington à la diffusion de la relativité générale dans le monde scientifique anglophone. Sa conviction porte notamment sur l'explication de l'avance du périhélie de Mercure.

2. En 1919, associez les expéditions de l'éclipse à la mesure d'une déviation apparente de la lumière des étoiles près du Soleil. Les résultats sont alors présentés comme une confirmation expérimentale de la théorie d'Einstein.

3. Contrôlez le récit : 1915 correspond à la diffusion et 1919 aux observations. La conclusion exacte n'est pas qu'Eddington a créé la relativité, mais qu'il a contribué à la faire connaître et à la confronter à des mesures dont l'interprétation a ensuite été discutée.

Pour lire un récit de l'éclipse de 1919, repérez séparément la théorie d'Einstein, les observations conduites par Eddington et l'interprétation des mesures. Cette séparation évite d'attribuer la théorie à l'observateur.

Imaginez un objet astronomique très lumineux. Demandez d'abord si son rayonnement exerce sur la matière une force vers l'extérieur, puis si cette force peut équilibrer la gravité qui la retient ; vérifiez enfin l'opacité retenue, car elle détermine l'interaction entre rayonnement et matière. Si ces trois éléments structurent le problème, la limite d'Eddington est pertinente. Une luminosité simplement élevée, sans cet équilibre et sans hypothèse d'opacité, ne suffit pas à l'invoquer. Le mouvement propre convient plutôt lorsque l'on étudie le déplacement apparent d'une étoile dans le ciel.

Dans un texte de vulgarisation, vérifiez enfin si le nom d'Eddington renvoie à ses observations de 1919, à la limite qui porte son nom ou à son travail de diffusion scientifique. Le contexte tranche entre ces trois emplois.

Arthur Eddington et Albert Einstein. Einstein est l'auteur de la théorie évoquée dans la source ; Eddington la diffuse dans le monde anglophone et conduit les observations de 1919. Si le cas concerne la formulation de la relativité générale, il relève d'Einstein ; s'il concerne les expéditions de l'éclipse, il relève d'Eddington.

Déviation de la lumière et limite d'Eddington. La première est l'effet recherché lors de l'éclipse de 1919. La seconde est un seuil physique dépendant de l'opacité et de l'équilibre entre la gravité et la force radiative, au-delà duquel une perte de matière peut se produire. Une mesure près du Soleil relève du premier sujet ; un seuil de luminosité, du second.

Dire que l'éclipse de 1919 a « prouvé » définitivement la relativité efface une nuance de la source. Les mesures ont été présentées comme une confirmation expérimentale, puis leurs résultats ont été discutés. Il faut donc distinguer leur portée historique de l'évaluation ultérieure de leur interprétation.

La limite d'Eddington n'est pas une luminosité ordinaire atteinte par tout objet. Elle marque, dans un modèle donné et pour une opacité donnée, le cas charnière où la force radiative équilibre la gravité ; selon les conditions, une perte de matière peut alors se produire. Avant de l'invoquer, il faut vérifier que le problème porte bien sur ce mécanisme.

Enfin, les années ne sont pas interchangeables : 1915 renvoie à la diffusion de la relativité générale par Eddington, tandis que 1919 renvoie aux expéditions de l'éclipse. Regrouper les deux actions sous une seule date produit un récit historique inexact.

L'article Les singularités en relativité générale prolonge l'étude du cadre théorique qu'Eddington a contribué à diffuser dans le monde scientifique anglophone.