https://frosthead.com

Kuidas sai Edwin Hubble 20. sajandi suurimaks astronoomiks

Kui teaduse suured meeled 26. aprillil 1920 USA rahvusmuuseumisse (nüüd tuntud kui Smithsoniani riiklik loodusloomuuseum) kogunesid kaalul universum. Või igatahes vähemalt selle suurus. Teadusringkondades tunti seda kui suurt arutelu ja kuigi nad seda tol ajal ei teadnud, olid astronoomiahiiglased Harlow Shapley ja Heber Curtis - kaks meest, kes tulid Washingtonis DC-sse oma teooriaid tutvustama - umbes nende elutöö varjamine Edwin Hubble'iga - noormehega, kes saab peagi tuntuks suurima astronoomina alates Galileo Galileist.

Harlow Shapley saabus Mount Wilsoni observatooriumist Pasadena lähedalt, maailma võimsaima vaatlusseadme - 100-tollise Hookeri teleskoobi - koduks. Princetonis õppinud kalifornlane Shapley tuli suurele arutelule veenduma, et kõik vaadeldavad spiraalsed udud (mida nüüd nimetatakse galaktikateks) olid lihtsalt kauged gaasipilved ja paiknesid ühes suures galaktikas, Linnutee.

Edwin Hubble Edwin Hubble (Vikipeedia)

Teisalt arvas San Jose lähedal asuva Licki observatooriumi teadur ja Pittsburghis asuva Allegheny observatooriumi direktor Curtis, et spiraalsed udukogud olid Linnutee ääres kaugel. Tegelikult nimetas ta neid kui "saareuniversume" ja tema hinnangul sarnanesid nad suuruse ja kujuga Linnutee järgi.

Pärast oma ideede üksteisele eelnevalt tutvustamist astusid kaks astronoomid sel õhtul auditooriumisse ja alustasid elavat, ametlikku arutelu teemal “Universumi skaala”. Sisuliselt nad ei olnud nõus “vähemalt 14 astronoomilise teemaga”. kus Curtis väitis, et päike oli selle keskmes, millesse tema arvates oli galaktikate meres suhteliselt väike Linnutee galaktika. Shapley väitis, et universum hõlmas ühte galaktikat, Linnuteed, kuid see oli palju suurem, kui Curtis või keegi teine ​​oli arvanud, ja et päike ei asunud selle keskpunkti lähedal.

Iga mees uskus, et tema argument oli päeva kandnud. Kuigi polnud kahtlust, et Curtis oli kogenenum ja dünaamilisem õppejõud, palkas Harvardi kolledži vaatluskeskus peagi uueks direktoriks Shapley, asendades hiljuti surnud Edward Charles Pickeringit. Mõlemad mehed, nagu selgub, olid oma teooriad õigeks saanud - osaliselt.

Tagasi Californias asus 30-aastane teadusuuringute astronoom Edwin Hubble hiljuti tööle Mount Wilsoni observatooriumisse, kus ta töötas Shapley kõrval. Hubble sündis 1889. aastal Missouris, kindlustusagendi poeg, kuid sajandi lõpus kolis perekond Chicagosse, kus ta õppis Chicago ülikoolis. Mitmete spordialade staar Hubble võitis Rhodose stipendiumi ja õppis Oxfordis. Kuigi ta lubas oma isalt, et temast saab advokaat, naasis ta Indianasse keskkooli hispaania keelt ja füüsikat (ning treenerikorvpalli) õpetama. Kuid ta oli endiselt astronoomiast vaimustatud ja kui tema isa suri, otsustas noor teadlane 1913. aastal jätkata doktorikraadi tähtede uurimisel Chicago ülikooli Yerkesi observatooriumis.

Ta lõpetas väitekirja (“Faint Nebulae fotograafilised uurimised”) ja sai doktorikraadi 1917. aastal, vahetult enne I maailmasõja ajal USA armeesse värbamist. Võib öelda, et Prantsusmaal olles õpetas ta sõdureid öösel marssima, tähtede järgi navigeerimine. USA-sse naastes palkas Hubble'i Mount Wilsoni observatooriumi direktor George Ellery Hale, kes asus jälgima ja pildistama tähti, mis arvatavasti asusid Linnutee piires Andromeda udus.

Oktoobris 1923 uuris Hubble Hookeri teleskoobiga tehtud fotosid Andromeeda udust, kui ta mõistis, et ta võib olla tuvastanud Cepheidi muutuja - äärmiselt helendava tähe. Hubble arvas, et ta suudab aja jooksul selle heleduse arvutada. Ja seda tehes võib ta täpselt mõõta selle vahemaad.

Kuude vältel keskendus Hubble tähekesele, kelle ta nüüd kuulsa foto juures tähistas “VAR!”. Ta võis tähe varieeruva sisemise heleduse abil kindlaks teha, et see oli päikest 7000 korda heledam ja tema arvutuste kohaselt pidi see asuma 900 000 valgusaasta kaugusel. Selline kaugus kustutas isegi Shapley teooria universumi suuruse kohta, mille läbimõõt oli tema hinnangul 300 000 valgusaastat. (Curtis arvas, et see on kümme korda väiksem.)

Harlow Shapley Harlow Shapley (Vikipeedia)

Ligi miljoni valgusaasta kaugusel asuva tähe tagajärjed olid ilmsed, kuid Shapley lükkas oma endise kolleegi töö kiiresti välja kui rämpsuteadus. Kuid Hubble jätkas sadade nebulae pildistamist, näidates meetodit nende liigitamiseks kuju, valguse ja kauguse järgi., mille ta esitas hiljem Rahvusvahelisele Astronoomiaühingule.

Sisuliselt tunnustati teda, et ta oli esimene astronoom, kes näitas, et tema poolt nähtud udud polnud Linnutee ääres ei gaasipilved ega kaugemad tähed. Ta näitas, et need olid galaktikad ja et Linnutee ääres oli neid lugematu arv.

Hubble kirjutas Shapleyle kirja ja esitas oma järeldused üksikasjalikult. Pärast selle lugemist pöördus Shapley kraadiõppuri poole ja edastas märkuse, mille põhjal ta kuulsaks saab: "Siin on kiri, mis on minu universumi hävitanud."

100-tollise Hookeri teleskoobi kokkupanek. 100-tollise Hookeri teleskoobi kokkupanek. (Vikipeedia)

Edwin Hubble jätkas objektide kauguse ja kiiruse mõõtmist sügavas kosmoses ning 1929. aastal avaldas ta oma avastused, mis viisid Hubble'i seaduse ja laialt aktsepteeritud arusaamiseni, et universum laieneb. Albert Einstein koostas oma üldrelatiivsusteoorias võrrandid, mis näitasid, et universum kas laieneb või kahaneb, kuid ta arvas neid järeldusi teisiti ja muutis neid, et need vastaksid tolle aja - statsionaarse universumi - laialt aktsepteeritud teaduslikule mõtlemisele. (Hiljem nimetas ta võrrandi muutmise otsust oma elu suurimaks veaks.) Einstein külastas lõpuks Hubble'i ja tänas teda toetuse eest, mida tema avastused Mount Wilsoni mäel tema relatiivsusteooriale osutasid.

Edwin Hubble jätkas tööd Mount Wilsoni observatooriumis kuni aastani 1953, kuni ta suri verehüüvega ajus. Ta oli 63. Nelikümmend aastat hiljem austas NASA astronoomi, nimetades tema auks Hubble'i kosmoseteleskoopi, mis on loonud lugematu hulga pilte laieneva universumi kaugetest galaktikatest, just nagu ta oli avastanud.

Suur Andromeda udukogu, pildistatud 1899. aastal. Suur Andromeda udukogu, pildistatud 1899. aastal (Wikipedia)

Allikad

Artiklid: “Täht, mis muutis universumit, paistab Hubble'i fotol ”, autor Clara Moskowitz, Space.com, 23. mai 2011, http://www.space.com/11761-historic-star-variable-hubble-telescope-photo -aas218.html. “1920. aasta Shapley-Curtise arutelu: taust, probleemid ja tagajärjed”, autor Virginia Trimble, Vaikse ookeani astronoomiaühingu väljaanded, v. 107, detsember 1995. http://adsbit.harvard.edu/cgi-bin / nph-iarticle_query? 1995PASP% 2E% 2E107% 2E1133T “Suur arutelu: mis tegelikult juhtus, ” autor: Michael A. Hoskin, Astronoomiaajaloo ajakiri, 7, 169-182, 1976, http: // apod .nasa.gov / diamond_jubilee / 1920 / cs_real.html “Suur arutelu: Harlow Shapley järelehüüe”, autor Z. Kopal, Nature, kd. 240, 1972, http://apod.nasa.gov/diamond_jubilee/1920/shapley_obit.html. “Miks oli“ suur arutelu ”oluline?” Http://apod.nasa.gov/diamond_jubilee/1920/cs_why.html. “1929: Edwin Hubble avastab, et universum laieneb, ” ütles Carnegie Teadusinstituudi vaatluskeskused, http://cosmology.carnegiescience.edu/timeline/1929. “Suur arutelu universumi suuruse üle” , Kosmoloogia ideed, http://www.aip.org/history/cosmology/ideas/great-debate.htm.

Raamatud: Marianne J. Dyson, Kosmos ja astronoomia: kümnendiküsimused, faktid toimikus, 2007. Chris Impey, Kuidas see alguse sai: Ajaränduri teejuht universumis, WW Norton & Company, 2012.

Kuidas sai Edwin Hubble 20. sajandi suurimaks astronoomiks