Willem de Sitter nie był tylko nazwiskiem z podręcznika. Był holenderskim matematykiem i astronomem, który pomógł przekształcić abstrakcyjne równania Alberta Einsteina w rzeczywistość fizyczną. Urodzony w Sneek 6 maja 1872 r., zmarł w Lejdzie 20 listopada 1934 r., jednak jego wpływ na kosmologię trwał znacznie dłużej.
Jego podróż rozpoczęła się na Uniwersytecie Stanowym w Groningen. Tam studiował matematykę, ale swoje prawdziwe powołanie odkrył pod okiem J. C. Kapteyna w laboratorium astronomicznym. Lubił astronomię. Wszystko się ułożyło. Spędził dwa lata, od 1897 do 1899, pracując w Obserwatorium Cape w Republice Południowej Afryki. To przeżycie wywarło na nim ogromne wrażenie. Następnie poświęcił się studiowaniu gwiazd.
W 1908 roku został profesorem astronomii na Uniwersytecie w Lejdzie. Do 1919 roku pełnił funkcję dyrektora Obserwatorium w Lejdzie. Jednak jego główny wkład wynikał z połączenia mechaniki niebieskiej i fizyki teoretycznej.
Jak de Sitter wzbudził zainteresowanie Brytyjczyków teorią względności
Na początku swojej kariery de Sitter badał cztery duże księżyce galileuszowe Jowisza. Przeanalizował ich ruch, aby określić ich masy. Była to żmudna, przyziemna praca. Ale dała mu narzędzia do czegoś więcej.
W latach 1916 i 1917 opublikował serię artykułów w Londynie. W artykułach tych opisano astronomiczne implikacje ogólnej teorii względności Einsteina. Einstein właśnie przedstawił tę teorię. Była trudna. Wzbudziła kontrowersje. De Sitter to wyjaśnił. Zrobił to wizualnie.
Jego praca wywołała zainteresowanie teorią w Wielkiej Brytanii. Doprowadziło to bezpośrednio do czegoś historycznego – wyprawy Arthura Eddingtona w 1919 r. w celu obserwacji zaćmienia słońca. Eddington chciał zmierzyć ugięcie grawitacyjne promieni świetlnych przechodzących w pobliżu Słońca. Wcześniejsze artykuły De Sittera pomogły utorować drogę temu konkretnemu procesowi. Bez tych ram teoretycznych obserwacja zaćmienia mogłaby nie uzyskać takiego priorytetu lub interpretacji.
Dlaczego rozszerzający się wszechświat ma znaczenie
Tutaj koncepcja wszechświata de Sittera różniła się od koncepcji Einsteina. Jest to kluczowa kwestia dla wszystkich zainteresowanych historią nauki.
Relatywistyczna koncepcja zakrzywionej przestrzeni Einsteina doprowadziła go do idei statycznego Wszechświata. Rozmiar nierozciągliwy. Potrzebował stabilnego modelu. De Sitter spojrzał na te same równania i zobaczył coś innego. Twierdził, że teoria względności faktycznie zakłada ciągłą ekspansję wszechświata.
Pogląd ten był radykalny jak na swoje czasy. Zaprzeczało to ogólnie przyjętej idei statycznego kosmosu. Ale okazało się, że miał rację. Obserwacje odległych galaktyk dokonane przez Edwina Hubble’a potwierdziły później hipotezę de Sittera. Hubble zauważył przesunięcie ku czerwieni. Widział odległość. Wszechświat się rozpadał.
Einstein ostatecznie zaakceptował pogląd de Sittera. Został do tego zmuszony. Dowody były zbyt mocne.
Gdzie de Sitter popełnił błąd
Obliczenia De Sittera nie były doskonałe. Jego szacunki dotyczące wielkości wszechświata były zbyt małe. Podobnie jak jego obliczenia dotyczące liczby galaktyk, które zawiera. Wszechświat jest znacznie większy i bardziej zaludniony, niż przewidywał.
Ale jego teoretyczne spostrzeżenia były trafne. Rozumiał dynamiczną naturę czasoprzestrzeni przed obserwatorem
