https://frosthead.com

Jak Edwin Hubble stał się największym astronomem XX wieku

Kiedy wielkie umysły nauki zgromadziły się w Muzeum Narodowym USA (obecnie zwanym Smithsonian's National Museum of Natural History) 26 kwietnia 1920 r., Stawką był wszechświat. A przynajmniej jego rozmiar. W kręgach naukowych był znany jako Wielka Debata i chociaż w tamtym czasie o tym nie wiedzieli, astronomiczni giganci Harlow Shapley i Heber Curtis - dwaj mężczyźni, którzy przybyli do Waszyngtonu, aby przedstawić swoje teorie - byli o zaćmienie ich życiowego dzieła przez Edwina Hubble'a, młodego człowieka, który wkrótce stał się znany jako największy astronom od czasów Galileusza Galilei.

Harlow Shapley przybył z Obserwatorium Mount Wilson, niedaleko Pasadeny, gdzie znajduje się najpotężniejsze urządzenie obserwacyjne na świecie - 100-calowy Teleskop Hookera. Kalifornijczyk, który studiował w Princeton, Shapley przyszedł do Wielkiej Debaty, aby rozwinąć swoje przekonanie, że wszystkie możliwe do zaobserwowania mgławice spiralne (obecnie rozpoznawane jako galaktyki) są po prostu odległymi obłokami gazowymi - i zawarte w jednej wielkiej galaktyce, Drodze Mlecznej.

Edwin Hubble Edwin Hubble (Wikipedia)

Z drugiej strony Curtis, badacz z Obserwatorium Lick pod San Jose, a następnie dyrektor Obserwatorium Allegheny w Pittsburghu, wierzył, że mgławice spiralne istnieją daleko poza Drogą Mleczną. W rzeczywistości nazywał je „wszechświatami wyspowymi” i ocenił, że pod względem wielkości i kształtu przypominają Drogę Mleczną.

Po przedstawieniu sobie wzajemnie swoich pomysłów z wyprzedzeniem dwaj astronomowie weszli na widownię i wzięli udział w ożywionej, formalnej debacie na temat „Skali wszechświata”. W istocie nie zgodzili się co do „co najmniej 14 zagadnień astronomicznych” Curtis argumentował, że słońce znajduje się w centrum tego, co według niego było stosunkowo małą galaktyką Drogi Mlecznej w morzu galaktyk. Shapley utrzymał swoją pozycję, że wszechświat składa się z jednej galaktyki, Drogi Mlecznej, ale że jest znacznie większy niż Curtis lub ktokolwiek inny, i że słońce nie znajduje się w pobliżu jego centrum.

Każdy człowiek wierzył, że jego argumentacja przetrwała dzień. Chociaż nie było wątpliwości, że Curtis był bardziej doświadczonym i dynamicznym wykładowcą, Harvard College Observatory wkrótce zatrudni Shapleya jako nowego dyrektora, zastępując niedawno zmarłego Edwarda Charlesa Pickeringa. Okazało się, że obaj mężczyźni mieli częściowo poprawne teorie.

Po powrocie do Kalifornii 30-letni astronom badawczy, Edwin Hubble, niedawno zajął stanowisko w Obserwatorium Mount Wilson, gdzie pracował obok Shapleya. Hubble urodził się w stanie Missouri w 1889 roku, syn agenta ubezpieczeniowego, ale pod koniec wieku jego rodzina przeprowadziła się do Chicago, gdzie studiował na University of Chicago. Hubble, gwiazda wielu sportów, zdobył stypendium Rhodesa i studiował w Oksfordzie. Chociaż obiecał ojcu, że zostanie prawnikiem, wrócił do Indiany, aby uczyć hiszpańskiego w szkole średniej i fizyki (i koszykówki trenera). Ale pozostał zafascynowany astronomią, a kiedy zmarł jego ojciec, w 1913 r. Młody uczony postanowił kontynuować doktorat z badań gwiazd w Yerkes Observatory na Uniwersytecie Chicago.

Ukończył rozprawę („Badania fotograficzne słabych mgławic) i uzyskał stopień doktora w 1917 r., Krótko przed wstąpieniem do armii amerykańskiej podczas I wojny światowej. Można powiedzieć, że podczas pobytu we Francji nauczył żołnierzy maszerować nocą, nawigacja przez gwiazdy. Po powrocie do Stanów Zjednoczonych Hubble został zatrudniony przez George Ellery'ego Hale'a, dyrektora Obserwatorium Mount Wilson, gdzie zajął się obserwowaniem i fotografowaniem gwiazd znajdujących się w mgławicy Andromeda w Drodze Mlecznej.

W październiku 1923 r. Hubble badał zdjęcia, które zrobił mgławicy Andromeda teleskopem Hookera, gdy zdał sobie sprawę, że mógł zidentyfikować zmienną cefeidową - niezwykle świecącą gwiazdę. Hubble pomyślał, że z czasem może obliczyć jego jasność. Robiąc to, może dokładnie zmierzyć odległość.

Przez miesiące Hubble koncentrował się na gwiazdce, którą nazwał „VAR!” Na słynnej już fotografii. Mógł określić na podstawie zmiennej, wewnętrznej jasności gwiazdy, że była ona 7 000 razy jaśniejsza od Słońca, a zgodnie z jego obliczeniami musiałaby znajdować się w odległości 900 000 lat świetlnych. Taka odległość zatarła nawet teorię Shapleya dotyczącą wielkości wszechświata, którą oszacował na 300 000 lat świetlnych. (Curtis uważał, że był dziesięć razy mniejszy).

Harlow Shapley Harlow Shapley (Wikipedia)

Implikacje gwiazdy oddalonej o prawie milion lat świetlnych były oczywiste, ale Shapley szybko odrzucił pracę swojego byłego kolegi jako „naukę śmieci”. Hubble jednak nadal fotografował setki mgławic, demonstrując metodę klasyfikacji ich według kształtu, światła i odległości, które później przedstawił Międzynarodowej Unii Astronomicznej.

W gruncie rzeczy przypisano mu, że jest pierwszym astronomem, który wykazał, że mgławice, które obserwował, nie były ani chmurami gazowymi, ani odległymi gwiazdami Drogi Mlecznej. Wykazał, że były to galaktyki i że istnieje ich niezliczona liczba poza Drogą Mleczną.

Hubble napisał list do Shapleya i szczegółowo przedstawił swoje ustalenia. Po przeczytaniu Shapley zwrócił się do doktoranta i wygłosił uwagę, z której stał się sławny: „Oto list, który zniszczył mój wszechświat”.

Montaż 100-calowego teleskopu prostytutki. Montaż 100-calowego teleskopu prostytutki. (Wikipedia)

Edwin Hubble kontynuował pomiar odległości i prędkości obiektów w kosmosie, aw 1929 r. Opublikował swoje odkrycia, które doprowadziły do ​​„Prawa Hubble'a” i powszechnie przyjętej świadomości, że wszechświat się rozszerza. Albert Einstein, w swojej teorii ogólnej teorii względności, stworzył równania, które pokazały, że wszechświat albo się rozszerza, albo kurczy, jednak po raz drugi odgadł te wnioski i poprawił je, aby pasowały do ​​powszechnie akceptowanego naukowego myślenia o czasie - wszechświata stacjonarnego. (Później nazwał decyzję o zmianie równania „największym błędem” w swoim życiu.) Einstein ostatecznie złożył wizytę Hubble'owi i podziękował mu za wsparcie, jakie jego odkrycia w Mount Wilson dały jego teorii względności.

Edwin Hubble kontynuował pracę w Obserwatorium Mount Wilson aż do śmierci w 1953 r. Z powodu zakrzepu krwi w mózgu. Miał 63 lata. Czterdzieści lat później NASA oddała hołd astronomowi, nazywając Kosmiczny Teleskop Hubble'a na jego cześć, który stworzył niezliczone obrazy odległych galaktyk w rozszerzającym się wszechświecie, tak jak odkrył.

Wielka Mgławica Andromeda, sfotografowana w 1899 roku. Wielka Mgławica Andromeda, sfotografowana w 1899 r. (Wikipedia)

Źródła

Artykuły: „Gwiazda, która zmieniła wszechświat świeci w fotografii Hubble'a”, Clara Moskowitz, Space.com, 23 maja 2011 r., Http://www.space.com/11761-historic-star-variable-hubble-telescope-photo -aas218.html. „The 1920 Shapley-Curtis Discussion: Background, Issues and Aftermath”, autor: Virginia Trimble, Publications of Astronomical Society of the Pacific, w. 107, grudzień 1995. http://adsbit.harvard.edu/cgi-bin / nph-iarticle_query? 1995PASP% 2E% 2E107% 2E1133T „Wielka debata: co się naprawdę wydarzyło”, Michael A. Hoskin, Journal for the History of Astronomy, 7, 169-182, 1976, http: // apod .nasa.gov / diamond_jubilee / 1920 / cs_real.html „Wielka debata: Nekrolog Harlowa Shapleya” Z. Kopala, Nature, tom. 240, 1972, http://apod.nasa.gov/diamond_jubilee/1920/shapley_obit.html. „Dlaczego„ wielka debata ”była ważna” http://apod.nasa.gov/diamond_jubilee/1920/cs_why.html. „1929: Edwin Hubble odkrywa, że ​​wszechświat się rozszerza”, Obserwatoria Carnegie Institution for Science, http://cosmology.carnegiescience.edu/timeline/1929. „Wielka debata o rozmiarze wszechświata”, Ideas of Cosmology, http://www.aip.org/history/cosmology/ideas/great-debate.htm.

Książki: Marianne J. Dyson, Space and Astronomy: Decade by Decade, Facts on File, 2007. Chris Impey, How it Beg: A Time-Traveller's Guide to the Universe, WW Norton & Company, 2012.

Jak Edwin Hubble stał się największym astronomem XX wieku