Fou astrònom a l’observatori de Cambridge (1920-24) i professor de matemàtiques aplicades a la Universitat de Manchester (1924-28) i, a partir del 1928, de la d’Oxford. Es dedicà principalment a l’astrofísica teòrica i a la relativitat i estudià particularment la termodinàmica dels estels i l’estructura de la matèria que els constitueix. Estudià també les variacions de la lluminositat dels cefeides i l’expansió de l’Univers, segons la teoria de la relativitat d’Einstein. Desenvolupà una teoria alternativa a la relativitat general, que fou anomenada relativitat cinemàtica, i demostrà la possibilitat de confeccionar models cosmològics sobre una base newtoniana. Fou membre de la Royal Society, de l’American Astronomical Society i de la Royal Astronomical Society de Londres.