إدوارد آرثر ميلن

إدوارد آرثر ميلن، زميل الجمعية الملكية [ ^{1 ] (} 14 فبراير 1896 - 21 سبتمبر 1950 ) كان ^عالم فيزياء فلكية ورياضيات بريطانيًا . ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6} ]

وُلد ميلن في مدينة هال ، يوركشاير، إنجلترا. التحق بكلية هايمرز ، ومنها فاز بمنحة دراسية مفتوحة في الرياضيات والعلوم الطبيعية للدراسة في كلية ترينيتي، كامبريدج عام 1914، وحصل على أعلى مجموع درجات مُنح في ذلك الامتحان. في عام 1916، انضم إلى مجموعة من علماء الرياضيات بقيادة أ. ف. هيل لصالح وزارة الذخائر، حيث عملوا على دراسة مقذوفات المدفعية المضادة للطائرات، وعُرفوا باسم "عصابات هيل". لاحقًا، أصبح ميلن خبيرًا في تحديد مواقع الأصوات. ^{[ 7 ]} في عام 1917، رُقّي إلى رتبة ملازم في الاحتياط البحري الملكي التطوعي . كان زميلًا في كلية ترينيتي، كامبريدج، بين عامي 1919 و1925، وشغل منصب مساعد مدير مرصد الفيزياء الشمسية بين عامي 1920 و1924، ومحاضرًا في الرياضيات في ترينيتي بين عامي 1924 و1925، ومحاضرًا جامعيًا في الفيزياء الفلكية بين عامي 1922 و1925. كما شغل منصب أستاذ باير للرياضيات التطبيقية في جامعة فيكتوريا بمانشستر بين عامي 1924 و1928، قبل تعيينه أستاذًا لروس بول في الرياضيات وحصوله على زمالة في كلية وادهام، أكسفورد ، عام 1928. انصبّ عمل ميلن المبكر على الفيزياء الفلكية الرياضية، حيث ركّزت معظم أبحاثه في ثلاثينيات القرن العشرين على نظرية النسبية وعلم الكونيات . أما أعماله اللاحقة، التي تناولت البنية الداخلية للنجوم، فقد أثارت جدلًا واسعًا. ترأس ميلن الجمعية الفلكية الملكية بين عامي 1943 و1945. وخلال الحرب العالمية الثانية، عاد للعمل في مجال المقذوفات.

تزوج ميلن من مارغريت سكوت كامبل في 26  يونيو 1928 في ويذينغتون ، مانشستر. كامبل، من دورنوخ ، ساذرلاند ، اسكتلندا، هي ابنة هيو فريزر كامبل، المحامي في أبردين . وكان شقيق ميلن، جيفري، الذي كان آنذاك محاضرًا في الكيمياء الزراعية بجامعة ليدز ، شاهدًا على الزواج. ^{[ 8 ]} توفيت مارغريت سكوت ميلن في 5  أكتوبر 1938 في أكسفورد . ^{[ 9 ]} تزوج ميلن لاحقًا من بياتريس بريفورت رينويك، الابنة الثالثة لويليام ويتن رينويك، في 22  يونيو 1940 في كنيسة سانت أندرو ، أكسفورد. ^{[ 10 ] [ 11 ]} كان ويليام ويتن ابن شقيق المهندس المعماري الأمريكي جيمس رينويك الابن ، وقد صمم كاتدرائية القديسين بطرس وبولس ، وهي كاتدرائية كاثوليكية في إنديانابوليس ، إنديانا، الولايات المتحدة. ^{[ 12 ]} توفيت بياتريس بريفورت ميلن في أكسفورد في 28  أغسطس 1945، عن عمر يناهز 32 عامًا. ^{[ 13 ]} توفي ميلن إثر نوبة قلبية في دبلن ، أيرلندا، أثناء تحضيره لإلقاء سلسلة من المحاضرات. ويمكن الاطلاع على هذه المحاضرات في أحد آخر كتبه المنشورة: علم الكونيات الحديث والفكرة المسيحية عن الله (1952).

في عشرينيات القرن العشرين، انصبّ جزء كبير من أبحاث ميلن على النجوم ، ولا سيما الطبقات الخارجية المعروفة بالأغلفة الجوية النجمية التي تُنتج الإشعاع المرصود من الأرض. وقد افترض ميلن وجود غلاف جوي رمادي ، وهو نموذج تقريبي مبسط يفترض أن قوة امتصاص الضوء بواسطة الغاز المتأين الساخن متساوية عند جميع الأطوال الموجية. وقد أسفر هذا عن تنبؤات حول كيفية تغير درجة الحرارة عبر الغلاف الجوي، بما في ذلك الصيغة الرياضية المعروفة الآن باسم معادلة ميلن. كما قام بحساب كيفية تغير شدة الضوء الصادر من النجم مع الطول الموجي بناءً على هذا النموذج. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

انتقل ميلن بعد ذلك إلى دراسة الحالة الأكثر واقعية، حيث تتغير قوة امتصاص الضوء بواسطة الغاز داخل النجوم (المُعبر عنها بمعامل الامتصاص) بتغير الطول الموجي. وباستخدام افتراضات مُبسطة، حسب ميلن كيف تعتمد قوة الامتصاص في الشمس على الطول الموجي. لم يكن من الممكن تفسير نتائجه بشكل كافٍ في ذلك الوقت، ولكن تبين لاحقًا أن أيونات الهيدروجين سالبة الشحنة (H⁻ ⁾ تُساهم بشكل كبير في نتائج ميلن. ^{[ 15 ]}

درس ميلن، بالتعاون مع رالف إتش. فاولر ، كيف تعتمد قوة الخطوط الطيفية للنجوم على نوعها الطيفي. وفي سبيل ذلك، طبقا عمل ميغناد ساها حول تأين الغازات على الأغلفة الجوية النجمية. ^{[ 15 ]}

عمل ميلن على هياكل وديكورات النجوم في أواخر عشرينيات وأوائل ثلاثينيات القرن العشرين. وكثيراً ما كان يتبنى آراءً مخالفة لآراء آرثر إدينجتون . ^{[ 15 ]}

منذ أوائل الثلاثينيات من القرن العشرين، تركزت اهتمامات ميلن بشكل متزايد على نظرية النسبية وعلم الكونيات . ^{[ 16 ]}

منذ عام 1932، عمل على مشكلة "الكون المتوسع"، وفي كتابه " النسبية والجاذبية وبنية العالم " (1935)، اقترح بديلاً لنظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين . كما بيّن مع مكريا (1934) أن النماذج الثلاثة التي تُشكّل أسس علم الكونيات الحديث، والتي اقترحها فريدمان (1922) باستخدام نظرية النسبية العامة، يُمكن اشتقاقها باستخدام الميكانيكا النيوتونية فقط. ^{[ 17 ]}

عُرفت نظرية ميلن البديلة لنظرية النسبية العامة، والمبنية على علم الحركة، باسم النسبية الحركية. وقد بُنيت نظريته على نظرية النسبية الخاصة، لا النظرية النسبية العامة. ولهذا السبب، وُصفت بأنها "علم كونيات غير نسبي". ^{[ 18 ]} لاقت نظرية ميلن معارضة من بعض الباحثين، لكنها ألهمت أنصار نظرية الحالة الثابتة. ^{[ 19 ]}

يتمثل الاختلاف الرئيسي بين نموذج ميلن للكون المتوسع، والنموذج الحالي (نموذج أينشتاين) للكون المتوسع، في أن ميلن لم يفترض مسبقًا أن الكون يتمتع بتوزيع متجانس للمادة. كما أنه لم يُدرج تفاعل الجاذبية في النموذج.

جادل ميلن بأنه في سياق النسبية الخاصة لأينشتاين، ونسبية التزامن، يستحيل أن يكون الكون غير الساكن متجانسًا. بمعنى آخر، إذا كان الكون يتوسع، فإن كثافته تتناقص بمرور الوقت، وإذا بدت منطقتان متساويتين في الكثافة في الوقت نفسه لمراقب ما، فلن تبدوان كذلك لمراقب آخر. مع ذلك، إذا قاس كل مراقب كثافته المحلية في الوقت المناسب المتفق عليه، فستكون الكثافة المقاسة متساوية. في إحداثيات مينكوفسكي، يشكل هذا الوقت المناسب الثابت سطحًا زائديًا يمتد إلى ما لا نهاية حتى مخروط الضوء لحدث الخلق. هذا صحيح حتى عندما يقترب الوقت المناسب من الصفر، أي وقت الخلق. الكون لانهائي بالفعل عند وقت الخلق!

لذا، فإن نموذج ميلن هو نموذج كرة، ذات توزيع متجانس للمادة تقريبًا ضمن نطاق مليارات السنين الضوئية من المركز، ثم تتزايد كثافتها إلى ما لا نهاية. ويمكن إثبات أن هذه الكثافة اللانهائية هي في الواقع كثافة الكون عند لحظة الانفجار العظيم. يتميز التوزيع الكروي بكونه يبقى كما هو تقريبًا بعد تحويل لورنتز، باستثناء وجود جسيم ثابت مختلف في المركز. ولأنه التوزيع الوحيد الذي يمتلك هذه الخاصية، فهو التوزيع الوحيد الذي يُلبي المبدأ الكوني "لعدم وجود إطار مرجعي مفضل". وانطلاقًا من هذا المبدأ الكوني، ابتكر ميلن نموذجًا يمكن وصفه بالكامل ضمن الهندسة الإقليدية.

في عام ١٩٣٥، نشر ميلن، مستخدماً هذا النموذج، تنبؤاً بإشعاع الخلفية الكونية يبدو أنه يختلف اختلافاً كبيراً عن تنبؤات إدينغتون. في الواقع، خُصصت فقرات عديدة في كتابه "النسبية والجاذبية وبنية العالم" لدحض أفكار إدينغتون المسبقة.

كان ميلن مسيحيًا مؤمنًا بالله . ^{[ 20 ] [ 21 ]} في عام 1950، ألقى ميلن عشر محاضرات حول المسيحية وعلم الكونيات ضمن سلسلة محاضرات إدوارد كادبوري التي دُعي لإلقائها في جامعة برمنغهام . نُشرت هذه المحاضرات في كتاب "علم الكونيات الحديث والفكرة المسيحية عن الله" ، الذي حرره جيرالد جيمس ويتراو ونُشر عام 1952. ^{[ 20 ]}

كان ميلن من أنصار التطور الإلهي الذين اعتقدوا أن الله يتدخل بـ"لمسات بارعة" لتوجيه الطفرات في الاتجاه الصحيح. ^{[ 22 ]}

• الديناميكا الحرارية للنجوم ، برلين: ج. سبرينغر، 1930.
• النجوم القزمة البيضاء ، أكسفورد: مطبعة كلارندون ، 1932.
• النسبية والجاذبية وبنية العالم ، أكسفورد: مطبعة كلارندون ، 1935.
• قانون التربيع العكسي للجاذبية ، لندن: هاريسون وأبناؤه، 1936.
• المفاهيم الأساسية للفلسفة الطبيعية ، إدنبرة: أوليفر وبويد، 1943.
• النسبية الحركية؛ تتمة لكتاب النسبية والجاذبية وبنية العالم ، أكسفورد: مطبعة كلارندون، 1948.
• الميكانيكا المتجهة ، نيويورك: دار نشر إنترساينس، 1948.
• علم الكونيات الحديث والفكرة المسيحية عن الله ، أكسفورد: مطبعة كلارندون ، 1952.
• السير جيمس جينز: سيرة ذاتية ، مطبعة جامعة كامبريدج ، 1952.

• بدائل للنسبية العامة
• هربرت دينجل § الخلافات
• قائمة علماء العلوم والدين
• تأثير التغطية
• فرضية ديراك للأعداد الكبيرة
• تعريف ميلن للتوازن الديناميكي الحراري المحلي
• معادلة تأين ساها

• التغلب على الصعاب: حياة وأزمنة إي. أ. ميلن بقلم ميج ويستون سميث، في يونيو 2013. نشرته شركة وورلد ساينتيفيك للنشر .
• غيل، جورج، " علم الكونيات: مناقشات منهجية في ثلاثينيات وأربعينيات القرن العشرين "، موسوعة ستانفورد للفلسفة . كان ميلن شخصية بارزة في الجدالات الكونية الموصوفة في هذه المقالة.