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他曾经是“体育王子” “兵哥哥” ,最后成了“星系天文学之父” | 科学档案

2016-05-20 张虹蕾 知识分子



主播 | 阳燕

撰文 | 张虹蕾

责编 | 莫尼


  


26年前的今天,也就是1990年5月20日,哈勃望远镜拍出的第一张照片被传回。提到哈勃望远镜,就不得不说说这位被称作“星系天文学之父”的哈勃。


1889年11月20日,埃德温·哈勃出生了,谁也不会想到这个哇哇大哭的男婴,以后会成为大名鼎鼎的天文学家。


哈勃家里有七个兄弟,他排行老三,爸爸是著名的律师;青年时代的哈勃不仅学习优秀,还是“体育王子”,篮球、网球、跳高、铅球等众多项目他都统统包揽。不仅如此,他还在大学期间曾与法国拳王交手。


但哈勃心里早已悄悄埋下了天文学的“种子”,不顾父亲的反对在芝加哥大学天文系学习。然而为了满足父亲的心愿,1910年,哈勃前往英国牛津大学攻读法学,毕业之后,回到美国子承父业成了律师。


1914年,哈勃的父亲去世,他又重新开始追寻梦想,前往芝加哥大学,成为天文学家弗罗斯特的助手,专注于暗星云的拍摄。1917年,哈勃获天文学博士学位。


然而,第一次世界大战的爆发,再次中断了哈勃的天文之路。哈勃前后在法国、德国服役,晋升至少校。两年的部队生活结束,才重赴威尔逊山天文台与美国最著名的天文学家海尔共事。


人生总是出乎意料,就在天文界掀起一阵腥风血雨的时候,哈勃却脱颖而出。


星云的本质究竟是什么呢?大名鼎鼎的沙普利和柯提斯的疑问让天文界沸腾,他们针对星云的本质和宇宙的大小进行了辩论,即便被史书夸张的记作“伟大的论辩(Great Debate)”,但最终的结果是简单的报告:沙普利认为,宇宙的全部就是银河系,所谓星云不过是银河系内的一些气体物质,而柯提斯的观点相反。令人意外的是,只在暗星云拍摄方面出名的哈勃却开始继续探究,他认为解决这个问题的关键是确定“旋涡星云”的位置。


1923年的一个夜晚,哈勃站在威尔逊山天文台欣赏夜空;王族星座在天空上演童话,星座的主人公是古代埃塞俄比亚的王子、公主,在众多星座中,仙女座因为拥有梅西耶天体M31的光环散发无限魅力;哈勃用2.54米的巨型反射望远镜捕获了高清晰度的仙女座大星云照片;值得一提的是,这部望远镜是当时世上最大口径的反射望远镜,无疑也为哈勃的研究提供了一臂之力。


哈勃并没有在获得照片后停止思考,具有洞察力的他反复推敲照片,竟然得出了研究结果。


哈勃发现,照片上仙女座大星云M31的外围已被分解为恒星,他在这些恒星中找到了第一颗造父变星;1924年,哈勃又辨认出许多造父变星。造父变星的绰号叫“量天尺”,而造父变星的距离可以通过它亮度的变化周期探究规律,进而可以确定所隶属星云位置。


通过这种方式,哈勃算出M31的距离约为90万光年,可当时银河系的直径为10万光年。因而一个理论被斩钉截铁的抛了出来—M31是远在银河系以外的独立星系。


1924年底,哈勃对旋涡星云的这一研究结果公布,他一跃成为天文界闪闪发光的一颗星。


随后,哈勃这颗天文界闪亮的新星锋芒毕露,提出星系分类的哈勃分类法、宇宙学三大理论基石之一的哈勃定律等推动天文学发展的重要理论。可令人遗憾的是,有着“星系天文学之父”美誉的哈勃却与诺贝尔物理学奖失之交臂。


正当诺贝尔奖委员会一致同意将诺贝尔物理学奖授予哈勃时,死神却无情地剥夺了哈勃原本应有的荣耀。


一生在天文学领域闪闪发光的哈勃却留下了“我希望静悄悄地消失”的遗愿,没有宏大的追悼会和葬礼,只有一个骨灰盒被悄然埋葬;但是,他在天文界的光环却一直让后人仰望。


格里菲斯大学物理学教授霍华德·威斯曼评价说:“哈勃在历史上不断探索,他改变了课本,和我们所认知的世界,他还告诉我们宇宙中的精致美丽,从我们身边的世界延伸到星系、太阳系中未知的奥秘。”


参考文献:

  1. http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/1990/1990/04/image/a/

  2. http://www.space.com/29447-hubble-telescope-first-image-anniversary.html


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