https://frosthead.com

Как Едвин Хъбъл стана най-големият астроном на 20 век

Когато великите умове на науката се събраха в Националния музей на САЩ (сега известен като Националния природонаучен музей на Смитсониън) на 26 април 1920 г., Вселената е поставена на риск. Или поне размера му, така или иначе. В научните среди той е бил известен като Големия дебат и въпреки че не са го знаели по онова време, гигантските астрономи Харлоу Шепли и Хебер Къртис - двамата мъже, които дойдоха във Вашингтон, за да представят теориите си - бяха за за да бъде затъмнена работата на живота им от Едвин Хъбъл, млад мъж, който скоро ще стане известен като най-големия астроном от времето на Галилео Галилей.

Харлоу Шепли пристигна от обсерваторията Маунт Уилсън, близо до Пасадена, дом на най-мощното в света наблюдателно устройство - 100-инчовия телескоп Хукер. Калифорнец, който е учил в Принстън, Шапли дойде на Големия дебат, за да изрази убеждението си, че всички наблюдавани спираловидни мъглявини (сега признати като галактики) са просто далечни газови облаци - и се съдържат в една голяма галактика - Млечния път.

Едвин Хъбъл Едвин Хъбъл (Уикипедия)

От друга страна Къртис, изследовател в обсерваторията Лик в близост до Сан Хосе и тогава директор на обсерваторията Алегхени в Питсбърг, смяташе, че спираловидните мъглявини съществуват далеч извън Млечния път. Всъщност той ги наричаше „островни вселени“ и прецени, че по размер и форма наподобяват Млечния път.

След като предварително представиха съответните си идеи един на друг, двамата астрономи влязоха в аудиторията същата вечер и започнаха оживен, официален дебат за „Скалата на Вселената.“ По същество те не се съгласиха по „поне 14 астрономически въпроса“. Къртис спори, че слънцето е в центъра на това, което той вярва, че е сравнително малка галактика Млечен път в море от галактики. Шепли поддържа позицията си, че Вселената се състои от една галактика, Млечния път, но че тя е много по-голяма, отколкото Кертис или някой друг предполагаше, и че слънцето не е близо до центъра му.

Всеки мъж вярваше, че спорът му е пренесъл деня. Въпреки че нямаше съмнение, че Къртис е по-опитният и динамичен преподавател, Обсерваторията в Харвардския колеж скоро ще наеме Шапли за свой нов директор, заменяйки наскоро починалия Едуард Чарлз Пикинг. Оказа се, че и двамата мъже бяха правилно разбрали теориите си - отчасти.

Назад в Калифорния 30-годишният изследователски астроном, Едвин Хъбъл, наскоро беше заел длъжност на служители в обсерваторията Маунт Уилсън, където работеше до Шапли. Хъбъл е роден в Мисури през 1889 г., син на застрахователен агент, но в края на века семейството му се премества в Чикаго, където учи в Чикагския университет. Звезда в няколко спорта, Хъбъл спечели стипендия на Родос и учи в Оксфорд. Въпреки че обеща на баща си, че ще стане адвокат, той се завърна в Индиана, за да преподава испански език и физика в гимназията (и треньор по баскетбол). Но той останал очарован от астрономията и когато баща му починал, през 1913 г. младият учен решил да продължи докторат по изучаване на звезди в обсерваторията Йеркес в Чикаго.

Завършва дисертацията си („Фотографски изследвания на слабите мъглявини) и получава докторска степен през 1917 г., малко преди да се включи в армията на САЩ по време на Първата световна война. Ще се каже, че докато е бил във Франция, той е учил войници да маршират през нощта, т.е. навигиране от звездите. Когато се върна в Съединените щати, Хъбъл беше нает от Джордж Елъри Хейл, директор на обсерваторията Маунт Уилсън, където той започна да наблюдава и фотографира звезди, за които се смяташе, че се намират в мъглявината на Андромеда в Млечния път.

През октомври 1923 г. Хъбъл разглеждаше снимки, които беше направил за мъглявината на Андромеда с телескопа Хукер, когато разбра, че може би е идентифицирал променлива Цефеид - изключително светеща звезда. Хъбъл си помисли, че с времето може да може да изчисли яркостта му. И по този начин той може точно да измери разстоянието му.

Месеци наред Хъбъл се съсредоточи върху звездата, която той нарече „VAR!” На вече известната снимка. Той можеше да определи по различната, присъща яркост на звездата, че тя е 7000 пъти по-ярка от слънцето и според изчисленията му ще трябва да е на 900 000 светлинни години. Такова разстояние заличи дори теорията на Шапли за размера на Вселената, която той оцени на диаметър 300 000 светлинни години. (Къртис смяташе, че е десет пъти по-малък от това.)

Харлоу Шапли Харлоу Шапли (Уикипедия)

Последиците от звезда на близо милион светлинни години бяха очевидни, но въпреки това Шапли отхвърли работата на бившия си колега като „наука за боклуци“. Но Хъбъл продължи да снима стотици мъглявини, демонстрирайки метод за класифицирането им по форма, светлина и разстояние, която по-късно представи на Международния астрономически съюз.

По същество той беше приписан като първият астроном, който показа, че мъглявините, които беше наблюдавал, не са нито газови облаци, нито далечни звезди в Млечния път. Той демонстрира, че те са галактики и че има безброй брой отвъд Млечния път.

Хъбъл написа писмо на Шапли и представи подробно своите открития. След като го прочете, Шапли се обърна към абитуриент и даде забележка, с която ще стане известен: „Ето писмото, което е унищожило моята вселена.“

Сглобяване на 100-инчовия телескоп за куки. Сглобяване на 100-инчовия телескоп за куки. (Wikipedia)

Едвин Хъбъл ще продължи да измерва разстоянието и скоростта на обектите в дълбокия космос и през 1929 г. публикува своите открития, които доведоха до „Законът на Хъбъл“ и широко приетото осъзнаване, че Вселената се разширява. Алберт Айнщайн в своята теория за общата относителност е създал уравнения, които показват, че Вселената или се разширява, или свива, но въпреки това той предположи тези заключения и ги измени, за да съответства на широко приетото научно мислене на времето - на стационарната вселена. (По-късно той нарече решението за изменение на уравнението "най-голямата грешка" в живота му.) Айнщайн в крайна сметка посети Хъбъл и му благодари за подкрепата, която неговите открития в Маунт Уилсън оказват на неговата теория на относителността.

Едвин Хъбъл продължи да работи в обсерваторията Маунт Уилсън право, докато не умря от кръвен съсирек в мозъка си през 1953 г. Той беше на 63. Четиридесет години по-късно НАСА отдаде почит на астронома, като нарече космическия телескоп Хъбъл в негова чест, който е създал безброй изображения на далечни галактики в разширяваща се вселена, точно както беше открил.

Голямата мъглявина на Андромеда, снимана през 1899г. Голямата мъглявина на Андромеда, снимана през 1899 г. (Уикипедия)

Източници

Статии: „Звезда, която промени Вселената свети в снимка на Хъбъл“, от Клара Московиц, Space.com, 23 май 2011 г., http://www.space.com/11761-historic-star-variable-hubble-telescope-photo -aas218.html. „Дискусията на Шапли-Къртис от 1920 г .: предистория, проблеми и последствия“, от Вирджиния Тримбъл, публикации на Астрономическото общество на Тихия океан, кн. 107, декември 1995 г. http://adsbit.harvard.edu/cgi-bin / nph-iarticle_query? 1995PASP% 2E% 2E107% 2E1133T „Големият дебат: какво наистина се случи“, от Майкъл А. Хоскин, сп. „История на астрономията“, 7, 169-182, 1976 г., http: // apod .nasa.gov / diamond_jubilee / 1920 / cs_real.html „Големият дебат: некролог на Харлоу Шепли“, от Z. Kopal, Nature, Vol. 240, 1972 г., http://apod.nasa.gov/diamond_jubilee/1920/shapley_obit.html. „Защо„ великият дебат “беше важен“, http://apod.nasa.gov/diamond_jubilee/1920/cs_why.html. „1929: Едуин Хъбъл открива Вселената се разширява“, Обсерватории на Института за наука в Карнеги, http://cosmology.carnegiescience.edu/timeline/1929. „Големият дебат за размера на Вселената“, Идеи на космологията, http://www.aip.org/history/cosmology/ideas/great-debate.htm.

Книги: Мариан Дж. Дайсън, Космос и астрономия: Десетилетие по десетилетие, Факти от досие, 2007. Крис Импей, как започна: Пътеводител на пътешественика във Вселената, WW Norton & Company, 2012.

Как Едвин Хъбъл стана най-големият астроном на 20 век