埃德温·哈勃
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埃德温·哈勃,全文埃德温·鲍威尔·哈勃(1889年11月20日出生于马什菲尔德,密苏里州1953年9月28日去世,圣马力诺他是美国天文学家,在建立天文学领域中发挥了至关重要的作用银河系外的天文学通常被认为是主要的观测宇宙学家20世纪的。
哈勃是约翰·鲍威尔·哈勃的儿子,他是一名在太空望远镜工作的商人保险行业。他的母亲原名弗吉尼亚·李·詹姆斯(Virginia Lee James),是一位家庭主妇,在约翰经常出差时独自操持家务。哈伯一家有八个孩子。
1906年,哈勃获得了哈佛大学的奖学金芝加哥大学在那里,他作为物理学家的学生实验室助理工作了一年罗伯特•米利根未来诺贝尔奖赢家。哈勃1910年毕业,并被选为罗兹学者来自伊利诺斯州。他在那里呆了三年牛津大学并获得学士学位法学这是他在父亲的坚持下选修的课程。1913年他父亲去世后,他从事科学事业的道路就畅通了。
当他回到美国1913年晚些时候,哈勃开始教书高中在印第安纳州待了一年之后他进入了芝加哥大学开始天文学研究生。哈勃的观测研究是在耶基斯天文台在威斯康辛州威廉姆斯湾,在天文学家埃德温·弗罗斯特的监督下。这时耶基斯已经不在天文学的前沿了,但哈勃确实有机会接触到一个相当强大的望远镜这是一款创新的24英寸(61厘米)反射镜。
这是哈勃的巨大幸运,他正在完成他的研究生学业,就像主任卫奕山天文台在加州,乔治·埃勒里·黑尔当时,他正在物色新员工。天文台的100英寸(254厘米)胡克望远镜,世界上最强大的望远镜,即将完工。哈勃所接受黑尔但是,在他上任之前,美国于1917年4月6日对德宣战。1917年春,他匆忙完成了题为《暗淡星云的摄影研究》的论文,这样他就可以入伍了。然而,黑尔一直为他保留威尔逊山的职位,直到战争结束。哈勃曾在法国服役,晋升为少校,但他不太可能参加过战斗。
在威尔逊山,哈勃最初研究了反射星云在银河系.然而,不久他又回到了所谓的问题上螺旋星云这些都是他在攻读博士学位时研究过的东西。当时人们还不清楚这些螺旋的状况(因为它们广为人知)。他们疏远了吗明星系统(星系在当前的术语中)可与银河系,或者它们是一团团的气体还是稀疏的星团在银河系内,还是在银河系附近?存在可见星系的理论在19世纪下半叶失宠,但在20世纪初又重新流行起来。在20世纪20年代初,天文学家们普遍认为,手边没有确凿的证据来解决这场争论。然而,哈勃望远镜很快就提供了这样的证据。
1923年哈勃发现造父变星天上的星星仙女座星云,一个非常著名的螺旋。这些恒星光线的波动使哈勃望远镜能够利用造父变星波动周期与其光度之间的关系来确定星云的距离。虽然没有明确共识根据银河系的大小,哈勃估计仙女座星云的距离约为90万光年走了。如果哈勃是对的,星云显然远在银河系的边界之外(最大的估计是它的直径约为30万光年)。因此仙女座星云一定是星系而不是模糊的云状或稀疏星团在银河系内。哈勃在仙女座星云和其他相对较近的地方的发现螺旋星云很快使绝大多数天文学家相信宇宙实际上包含一个无数的星系。(仙女座星云——现在被称为仙女座星系——目前的距离估计是248万光年。改进后的造父变星周期-光度关系解释了目前估计和哈勃估计之间的大部分差异。)
在这项开创性研究的几年内,哈勃决定解决一个突出的谜题河外星系(或银河系外星云,哈勃总是这样称呼它们):为什么绝大多数看起来都在远离地球(如果红移在他们的光谱中被解释为的结果多普勒变化)?为了达到这个目的,哈勃得到了另一个人的帮助山威尔逊天文学家,弥尔顿Humason。胡马森测量了星系的光谱位移(这样做是建立在洛厄尔天文台天文学家的开创性研究基础上的)维斯托·梅尔文·斯莱弗),而哈勃则专注于确定它们的距离。1929年,哈勃发表了他的第一篇关于红移和距离。他初步得出结论,红移与距离之间存在线性关系;也就是说,如果一个星系的距离是另一个星系的两倍远,那么它的红移就是两倍大。两年后,哈勃和胡马森提出了天文学家和宇宙学家普遍认为非常有说服力的证据,证明这种关系确实是线性的,因此星系的红移与它的距离成正比。
从阿尔伯特·爱因斯坦他在1917年的论文《宇宙学》(Kosmologische Betrachtungen zur Allgemeinen Relativitätstheorien)注意事项广义相对论”),许多物理学家、数学家和天文学家都提出了申请广义相对论宇宙的大尺度特性。哈勃和休马森建立的红移-距离关系很快被各种理论家与基于广义相对论的an理论相结合膨胀的宇宙.结果是,到20世纪30年代中期,红移-距离关系通常被解释为速度-距离关系,这样星系的光谱漂移是它们运动的结果。但是哈勃在他的整个职业生涯中都反对将红移确定为速度移动。哈勃希望通过研究在太空中不同距离的河外星云的数量来阐明这个问题。哈勃与杰出的数学物理学家和化学家一起进行了这些研究理查德·c·托尔曼.然而,在20世纪30年代中期,哈勃和托尔曼强调不确定性观察数据。他们拒绝公开、明确地在宇宙的静态模型和非静态模型之间做出选择。(哈勃后来认为,这些证据似乎支持宇宙静止的概念,但他并没有完全排除宇宙膨胀的可能性。)
哈勃在1936年出版了他的重要著作之后,几乎没有发表过原创研究星云的王国这本书解释了他研究河外天文学的方法,以及他对这门学科历史的看法。到那时,他肯定已经做了很多工作,奠定了河外天文学家将遵循或必须考虑几十年的方法和技术,特别是在威尔逊山和帕洛马天文台在美国,有200英寸(508厘米)的大镜子海尔望远镜它在1949年进行了首次观测。因此,哈勃是20世纪二三十年代建立河外天文学的核心人物。
哈勃继续在威尔逊山,尽管在二战期间他曾在马里兰州的阿伯丁试验场担任行政职务。他死于脑血栓形成1953年去世,他的妻子格蕾丝在世。这对夫妇没有孩子。