## エディントンの星と原子の入力と出力
エディントンの星と原子における入力
アーサー・エディントンは、1926年に出版した著書 “The Internal Constitution of the Stars” (星の内部構造) の中で、星のエネルギー源と構造について論じました。 この著作でエディントンは、当時の観測データと物理法則に基づいて、星の内部構造とエネルギー生成メカニズムに関するモデルを構築しました。
エディントンのモデル構築の主要な入力は以下の通りです。
1. **星の質量と光度に関する観測データ**: エディントンは、多数の星の質量と光度を比較し、その関係性に着目しました。特に、星の光度が質量の４乗に比例するという観測結果(質量光度関係)は、星の内部構造を探る上で重要な手がかりとなりました。
2. **気体の物理法則**: エディントンは、星を高温の気体球とみなし、その振る舞いを理解するために、気体の物理法則、特に流体力学と熱力学の法則を適用しました。彼は、星内部における圧力、密度、温度の分布を記述する方程式を導き出しました。
3. **放射と物質の相互作用**: 星の内部で生成されたエネルギーは、放射を通じて外部に放出されます。エディントンは、放射と物質の相互作用を考慮し、星内部におけるエネルギー輸送のメカニズムを解明しようとしました。
4. **化学組成**: 当時の観測技術では、星の化学組成を詳細に知ることはできませんでしたが、エディントンは、太陽を典型的な星と仮定し、その化学組成を参考に、他の星の内部組成についても考察しました。
エディントンの星と原子における出力
エディントンの “The Internal Constitution of the Stars” は、星の構造と進化に関する理論の基礎を築いた重要な著作として、天体物理学の発展に大きく貢献しました。以下は、主な成果の一部です。
1. **星のエネルギー源**: エディントンは、星のエネルギー源として、当時提唱され始めたばかりの核融合反応の可能性を指摘しました。彼は、星の内部の高温高圧な環境下では、水素原子核が融合してヘリウム原子核を生成し、その際に莫大なエネルギーが放出されるというメカニズムを提唱しました。
2. **星の内部構造**: エディントンは、星の内部構造を記述する理論モデルを構築し、星の中心部が高温高密度であり、外層に向かって温度と密度が低下していく様子を明らかにしました。また、星の内部におけるエネルギー輸送は、放射と対流によって行われることを示しました。
3. **恒星の進化**: エディントンは、星が進化する過程で、その内部構造や光度が変化していくことを示唆しました。彼は、星が水素を燃料とする核融合反応によってエネルギーを生成し、水素が消費されるにつれて、星の内部構造が変化し、最終的には白色矮星へと進化するというシナリオを提示しました。