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他为现代宇宙探索开辟道路,诺奖也因他接纳天文学 精选

已有 4055 次阅读 2017-7-15 21:45 |系统分类:科普集锦

“宇宙之眼”以他命名,诺奖因他接纳天文学,他却从未享有这份荣誉!

几年前,在一些国际学术会议上你能看到这一幕。

当某些名家报告时渐入佳境,会忽然停下演讲,转而笑问一位老者:“我说的没错吧?”

丝毫不用惊奇,这位老者35岁时便成就斐然,成为天文学界的领军人物。

但他却时常感觉自己知识不足,于是总将小说、录音、唱片、人文名著加到自己已经塞满的日程了。

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花甲古稀的老者,阿伦·桑德奇

这一切都是深受他的老师埃德温·鲍威尔·哈勃的影响。

哈勃同样也是一个博学多才的天文学大家。

甚至可以说,对于热爱天文学的人,知道哈勃对于天文学的巨大作用是一种悲哀

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埃德温·鲍威尔·哈勃(1889/11/20-1953/9/28)

“别人家的孩子”形容哈勃最恰当不过。

他从小成绩优异,先是从芝加哥大学取得数学、天文学的学士学位。

随后拿到了罗德奖学金,进入英国牛津大学,遵从父亲意愿主修法律,但依然钟情于天文学,选读了许多天文相关的课程。

罗德奖学金是大名鼎鼎的“本科生的诺贝尔奖”,2009年的全球录取率才万分之一,而哈勃是牛津大学接纳的第一批罗德学者。

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罗德奖学金(THE RHODES TRUST)

他身高近1.90米,兴趣广泛、体魄强健,篮球、网球、棒球、橄榄球、跳高、撑杠跳、铅球、链球、铁饼、射击等项目都成绩不俗。

在芝加哥大学时便是全校闻名的重量级拳击运动员,据说还与当时的法国拳王在表演中过招。

他还曾带领芝加哥大学篮球队拿到了校际比赛冠军,进入牛津大学后,又当上校径赛队员。

从牛津毕业后,他还给中学男生当篮球教练,并且热衷假饵钓鱼。

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假饵钓鱼的鱼饵。假饵钓鱼,是一种利用金属、塑料、橡胶乃至木头制作成自然物体,引诱鱼儿上钩的钓鱼方法。

哈勃对于维持一个好的外貌也有着异于常人的执着。

在牛津大学读书时因为痴迷英国绅士的形象,于是他学习英国人的口音,模仿他们的衣着,更是养成了食烟斗的习惯。

在衣着严谨不亚于“绅士俱乐部”的天文台工作时,他的衣着依然给人过于讲究的感觉。

即使工作已经非常紧张,但他永远是一副衣冠楚楚的样子,领带也永远整齐没有皱褶。

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他学识渊博,说话举止风度得体,但他的缺点也很明显:他从不修饰地炫耀自己。

也许因为深受法律学熏陶,他总是用同样的口音说话——满载习惯性的冷淡和笃定。

这样的哈勃在晚辈眼里确实光芒四射,但在同事、同学看来却是傲慢自负和拒人千里。

只是他人如何看待他不要紧,他在学术上的贡献,众人皆膜拜尔。

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在牛津大学毕业后,哈勃回到了美国,成为了一名中学老师。

这也许是他一生最平凡的时候,他一边为孩子们教授物理、数学、西班牙语和体育,一边加入了律师协会,和他人交流法律的问题。

但他很快对这一切失去了兴趣,于是他再次来到芝加哥大学,正式钻研天文学。

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芝加哥大学风采

三年后,28岁的哈勃拿到了天文学博士学位,同一年,威尔逊天文台的创始人乔治·海尔也邀请他前去工作。

哈勃欣然接受,因为威尔逊天文台有着当时最先进的科技——直径2.5米反射望远镜

但恰巧这一年美国向德国宣战,他也应征入伍,等他从战场回来时,已经是上校军衔。

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威尔逊天文台

他一离开部队便来到了威尔逊山,身上仍穿着军装便和海尔说:我已经准备好观测了。

这一天他等的太久,对宇宙的向往已经积蓄太多。

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从加州理工学院远眺威尔逊山

1920年4月26日,美国国家科学院举办了一场举世闻名的“世纪天文大辩论”

辩论的双方皆是名家:一方是认为“仙女座大星云”(M31)位于银河系外的柯蒂斯,另一方则是认为星云位于银河系内的沙普利。

M31在天文学历史上的确有着举足轻重的地位。

早在天文望远镜还未发明之前,人们就时常观察它,但对于这一类云雾状天体的本质是什么,直至20世纪初依然争论不休。

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“仙女座大星云”(M31)

结束这场战争,揭示了漩涡星云之谜的人正是哈勃。

哈勃借助望远镜拍摄了一批漩涡星云的照片,并从中辨认出了许多“造父变星”。

造父变星是一种非常明亮的变星,他的光亮变化具有周期性,它能帮助人们建立银河和河外星系的距离“量尺”。

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船尾座RS是银河系中最亮的造父变星之一

早在1912年,哈勃刚从牛津大学毕业时,美国天文学家亨利埃塔·勒维特就利用造父变星的光度变化测量其他星系与地球的距离。

哈勃便是通过勒维特的方法,利用仙女座大星云和三角漩涡星云(M33)之中的一批造父变星,推算出了两个星云与地球间的距离均为90万光年

而当时已知的银河系直径仅有10万光年,这无疑击碎了沙普利的宇宙观。

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亨利埃塔·勒维特

这一发现在1925年时美国天文学会和美国科学促进会共同召开的一次会议上宣布。

尽管哈勃没有与会,但仍获得了这次会议设立的最佳论文奖。

最为重要的是,哈勃为天文观测开辟了一条全新的探索途径,在日后称作“观测宇宙学”。

无疑,他已经成为了观测宇宙之路上的先驱者。

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不仅如此,哈勃还为区分宇宙中不同星云而建立了一种分类体系。

其实在1908年时,德国天文学家沃尔夫就提出了一种纯描述性的星云分类体系,只是这一种体系无法体现不同的星云之间的关系。

哈勃的新体系完美地修补了沃尔夫的体系,他发现多数河外星云都有一个占主导地位的核心,整个星云则对它表现出了一定的旋转对称性。

哈勃以此划分了“正常旋涡星云”、“棒旋星云”和“不规则星云”,它们之间相互关联,被称作“音叉图”。

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椭圆星云形成叉柄,球形的EO处于底端,透镜形的E7则刚好在柄与叉臂交接处的下方,正常旋涡星云和棒旋星云沿两条臂叉展开。这种形态序列广泛沿用至今,正规的名称是“哈勃星形态序列”或“星系形态的哈勃序列”

哈勃最广为人知的当属哈勃定律,同时也是20世纪最重大的科学成就之一。

它阐述了宇宙的各部分正在相互远离,且互相退离的速率与它们之间的距离成正比,这定律颠覆了以往所认为的“宇宙整体静止”观念

最重要的是,哈勃定律开启了探讨宇宙整体时空结构的大门,人们得以了解整个宇宙都处在一个宏伟的膨胀之中。

同时宇宙膨胀也成为支撑宇宙大爆炸假说的凭证之一。

哈勃定律事实上印证了爱因斯坦的广义相对论,据说爱因斯坦曾因此拜访过哈勃。

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描述宇宙膨胀的艺术构想图

他的成绩远不止如此,但凭此这些已经足以成为诺贝尔奖得主。

只是当时的诺贝尔奖是不包含天文学的。

幸运的是,哈勃的学术成果足以让诺贝尔奖考虑天文学的价值,如费米和钱德拉塞卡都曾一致推选哈勃为物理学奖得主。

在世人看来,诺贝尔奖已经是哈勃的囊中之物。

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只可惜死神并不认可,它在最终时刻夺走了哈勃应得的荣耀。

哈勃在诺贝尔奖颁布前三个月去世,诺贝尔奖秉持不授予亡者的原则,无奈地取消了哈勃的奖项。

去世那一天,哈勃与工作上的伙伴讨论新的工作设想,据该伙伴回忆,哈勃那天说话非常着急,似乎想要说完脑子里所有的猜想。

随后哈勃在妻子送他回家的路上平静地死于脑血栓,妻子尽管悲伤依然遵循他的遗愿毫不声张地安葬了他

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享年64岁

哈勃的葬礼低调,甚至连安葬的地方都不曾公开。

美国人只好将对哈勃的思念寄托于近年快要退休的太空望远镜,哈勃望远镜。

只是时过境迁,如今提起哈勃,多数人想到的更多是那台机器而不是他本人叼着烟斗的样子。

殊不知当年的哈勃多么受欢迎,几乎所有好莱坞明星都希望和他见面。

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哈勃望远镜,被称作“宇宙之眼”

哈勃身处嘈杂世间,也许习惯了与望远镜作伴,他介怀的人间虚荣实在太少。

人间再留不住他,他眼中也只有望不见尽头的宇宙。

如今哈勃望远镜也将退休,接下来又该如何缅怀这位“宇宙之眼”?





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