「外国名人故事:天文学家篇」哈勃

哈勃简介:

埃德温·哈勃1889年出生在美国密苏里州马歇尔菲尔德。他是天文学史上最伟大的人物之一,堪称20世纪科学的突出代表,他的主要成就“哈勃定律”和“宇宙膨胀”。

「外国名人故事:天文学家篇」哈勃插图

埃德温·哈勃在美国肯塔基州度过了他的童年。后来,全家搬到了美国伊利诺斯州芝加哥,并在那里念大学,学习数学和天文学。哈勃是个好学生,也是个运动健将。

1909年,他是芝加哥大学锦标赛篮球队队员,还是个优秀的拳击手。大学毕业后,有人竭力劝他参训世界重量级拳击锦标赛。但是,他决定继续自己的学业,上了英国牛津大学女王学院。在牛津的三年里,哈勃学习法律,对英国公共法很感兴趣。

1913年,哈勃回到了美国,在肯塔基州路易斯维尔城开办了一家法律事务所。但是,没干多久,他就决定不当律师了。哈勃回到了芝加哥大学,又学起了天文学。

1917年,美国正在欧洲打第一次世界大战。埃德温·哈勃加入了美军,并在法国服役。早些时候,天文学家乔治·埃拉维·霍尔已在美国加利福尼亚州南部的威尔逊山天文台为哈勃提供了一份工作。第一次世界大战结束后,哈勃回到了美国,并接受了这份工作,当时哈勃30岁。

哈勃第一次在威尔逊山观察天象,用的是一台镜片直径1.52米的望远镜。他研究了银河系内的天体,对星云有了重大发现。哈勃说:“那些来自星云的光的确来自星云附近的恒星。星云系原子云和尘埃云,不像恒星那么热,但会发光。”不久后,哈勃在威尔逊山开始用镜片更大、功能更强的望远镜来观察天空,这让哈勃有了重大发现。哈勃所用的望远镜镜片直径达2.5米,这么大的望远镜保持世界之最长达25年。

从1922年开始,埃德温·哈勃开始观察越来越远的天体。当他开始认识“造父变星”时,他第一次有了重大的发现。“造父变星”位于“仙女座大星云”外围的区域,是有周期性亮度变化的恒星群。

美国哈佛大学天文学家享利埃塔·利比特发现了这些亮度变化周期可以用来测量恒星与地球的距离。哈勃作了测量,证明了仙女座位于银河系外很遥远的地方。哈勃的发现结束了一场旷日持久的论战,证明了星云在银河系内是错误的,还证明了星云自成星系。现在,天文学家们同意遥远的星系的确是存在的。后来,哈勃又对星系作了更细致的观察,研究了星系的形状和亮度。

到了1925年,他已经证明宇宙是由很多不同形状和不同大小的星系组成的。哈勃说:“由于恒星群各不相同,所以星系的形状也有差异。有的像银河系和仙女座那样是螺旋形的,这样的星系有一个中心,恒星就像纸风车那样绕着这个中心旋转。有的形状则像篮球或鸡蛋,还有几个星系的形状是不特定的。”哈勃拟出了一个星系形状系统,这个系统今天还在用。他还证明了星系与它们所包含的发光物类型相似。他说:“所有的星系相互关联,就像家庭成员相互关联一样。”

20世纪20年代后半叶,哈勃研究了星系穿过宇宙的运动。他的研究引导了二十世纪最重大的天文发现,即:“宇宙在膨胀”。对星系运动的研究是V·M·赛禾做的,他发现星系正以300-1800公里/秒的速度远离地球。哈勃理解这一发现的重要性,他发展了一项计划来测量尽可能多的星系的距离和速度。

哈勃在威尔山与他的助手米尔顿·休马逊测量了星系的运动,他俩将哈勃称之为“红色移动”,也就是“弹性效应”理论应用于星系。“弹性效应”解释了光(声)波朝你而来或离你而去的波长变化,一个快速离你而去的物体的光波波长会变长,光波呈红色。反之,一个快速朝你而来的物体的光波波长会变短,光波呈蓝色。

哈勃研究了46个星系,证明了星系正在远离地球,也证明了远离的速度与星系和地球的距离有直接的关系。哈勃发现越远的星系,远离的速度越快,这个科学定律称之为“哈勃定律”。

哈勃的发现意味着人们对宇宙的概念有了一个重大的变化,即:宇宙一直在运动,一直在变化,也就是宇宙在膨胀。但是,以前人们还以为宇宙是静止的、不变的。哈勃说:“这意味着宇宙可能开始于一次令人难以置信的大爆炸,也就是宇宙大爆炸。”哈勃继续研究各个星系,并且又有了新认识。世界各地的天文学家也跟着研究星系。

在第二次世界大战期间,哈勃离开了威尔逊山天文台,来到了美国战争部作研究工作,战后又回到了威尔逊山。后来,他费了很多精力在美国加利福尼亚州南部建造一个全新的,很大的望远镜。这个望远镜于1949年建成,镜片直径5米,用天文学家乔治·埃拉维·霍尔的姓氏“霍尔”命名。

埃德温·哈勃是第一个使用霍尔望远镜的天文学家,就在他去世前夕,他还打算花4个晚上用霍尔望远镜来观察宇宙。哈勃的研究引导了对宇宙诞生的新研究。一位天文学家说:“现在,我们对宇宙的了解比以前要多得多,但要走的路还很长、很长。”

埃德温·哈勃是天文学史上最伟大的人物之一,堪称20世纪科学的突出代表。他确定了在人们所处的银河系以外还存在河外星系,并证明宇宙处于不断的膨胀之中,这使爱因斯坦修改了他的宇宙学方程,最终引出了关于宇宙起源的“大爆炸”理论。

埃德温·哈勃作出了“遥远星系都在远离我们而去”这一里程碑式的发现(这直接导致了后来“大爆炸”宇宙模型的产生),但作为天文学史上最伟大人物之一的哈勃却没有因此获得诺贝尔奖,这一度成为诺贝尔奖史上最大的遗憾。

哈勃一生中其他重大的贡献有:提出星系分类的哈勃分类法,提出宇宙学三大理论基石之一的哈勃定律。哈勃在世的时候得到了除诺贝尔奖外的天文学家所能得到的一切荣誉。

今天,哈勃在公众中也享有非常高的知名度,当然这很大程度上是因为哈勃太空望远镜的缘故。

名人故事

「外国名人故事:天文学家篇」赫歇耳

2022-8-5 10:17:14

名人故事

「外国名人故事:天文学家篇」勒梅特

2022-8-5 10:19:24

搜索
隐私政策 关于我们 联系我们