埃德溫·鮑威爾·哈勃(英語:Edwin Powell Hubble,1889年11月20日-1953年9月28日)是一位美國天文學(xué)家,研究現(xiàn)代宇宙理論的人物之一、河外天文學(xué)的奠基人、提供宇宙膨脹實(shí)例證據(jù)的第一人、星系天文學(xué)的創(chuàng)始人和現(xiàn)代觀測宇宙學(xué)的開拓者,哈勃因此被稱為“星系天文學(xué)之父”。
1906年10月,哈勃前往芝加哥大學(xué)讀書。1910年,哈勃從芝加哥大學(xué)天文系畢業(yè),并獲得理學(xué)學(xué)士,后又前往英國牛津大學(xué)女王學(xué)院就讀法律碩士。1912年,哈勃獲得文學(xué)學(xué)士學(xué)位。1913年,哈勃獲得法律碩士學(xué)位。1914年,哈勃在葉凱士天文臺研究星云的本質(zhì)。1917年,哈勃獲得芝加哥博士學(xué)位。1919年,哈勃使用世界上最大的150厘米和254厘米望遠(yuǎn)鏡觀測旋渦星云。同年10月,哈勃前往威爾遜山天文臺工作。1924年,美國天文學(xué)會公布哈勃發(fā)現(xiàn)“河外星系”的成果。同年2月26日,哈勃與格雷斯·伯克·萊布(Grace Burke Leib)結(jié)婚。1925年,哈勃空間望遠(yuǎn)鏡揭開旋渦星云本質(zhì)。1926年,哈勃發(fā)表哈勃分類法。1929年,哈勃建立“哈勃定律”。1948年2月9日,哈勃成為美國《時(shí)代》周刊的封面人物。1953年9月28日上午,哈勃因腦血栓猝死于加利福尼亞州的圣馬利諾。
哈勃為20世紀(jì)的天文系做出了許多貢獻(xiàn),其中最主要的貢獻(xiàn)有兩個(gè):第一是哈勃確認(rèn)星系是與銀河系相等的恒星系統(tǒng)。他開創(chuàng)了星系天文學(xué),建立了大尺度的宇宙新概念;第二是哈勃發(fā)現(xiàn)了星系的紅移-距離關(guān)系,從而促進(jìn)現(xiàn)代宇宙學(xué)的誕生。為紀(jì)念哈勃的貢獻(xiàn),小行星2079、月球上的哈勃環(huán)形山及哈勃太空望遠(yuǎn)鏡均以他的名字命名。美國天文學(xué)家伯特蘭·阿瑟·威廉·羅素(H.N.Russell)認(rèn)為,“哈勃的工作打開了前所未有的空間深度,為最近的將來取得更大的進(jìn)展提供了可能性。”
人物生平
早年經(jīng)歷
1889年11月20日,哈勃出生于美國密蘇里州的馬什菲爾德。哈勃的父親約翰·鮑威爾·哈勃(John Powell Hubble)是一名保險(xiǎn)推銷員,哈勃的母親名為弗吉尼亞·李·詹姆斯(Virginia Lee James)。夫妻倆育有八個(gè)孩子,哈勃排行第三。1898年,哈勃一家從馬什菲爾德搬至伊利諾伊州的埃文斯頓。1900年,他們又搬至芝加哥西部的惠頓。高中的哈勃擅長跳高,是一位優(yōu)秀的田徑運(yùn)動員。1906年,哈勃在一次田徑運(yùn)動會的跳高項(xiàng)目中刷新了州際紀(jì)錄。同年,哈勃榮獲即將就讀的芝加哥大學(xué)獎學(xué)金。
哈勃是一個(gè)孝順的兒子,盡管他從小熱愛天文學(xué),但為了安撫父親,他順從了父親的要求。哈勃先后在芝加哥大學(xué)和牛津大學(xué)攻讀法律專業(yè),但他沒有放棄成為天文學(xué)家的夢想。
1906年10月,哈勃前往芝加哥大學(xué)讀書,他主修天文和數(shù)學(xué),并選修美國實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家羅伯特·密立根(Robert Andrews Millikan)的課程,哈勃深受密立根和美國天文學(xué)家喬治·埃勒里·海爾(George Ellery Hale)的影響。課余時(shí)間,哈勃在校田徑和中國男子籃球職業(yè)聯(lián)賽中多次榮獲芝加哥大學(xué)校名的首字母標(biāo)志榮譽(yù)。1909年,哈勃替芝加哥大學(xué)拿下籃球冠軍頭銜。1909年,因工作需要,哈勃的父親約翰帶著家人從芝加哥搬到肯塔基州的謝爾比維爾,后來定居路易斯維爾。讀本科期間,哈勃擔(dān)任了羅伯特·米利坎(Robert Millikan,美國第二位諾貝爾物理學(xué)獎得主)的實(shí)驗(yàn)室助理。1910年,哈勃從芝加哥大學(xué)天文系畢業(yè),并獲得理學(xué)學(xué)士和到英國牛津大學(xué)深造的羅茲獎學(xué)金。
哈勃在牛津大學(xué)女王學(xué)院讀了三年的法律碩士,他主修法學(xué)和西班牙語。同時(shí),哈勃被選為該校徑賽隊(duì)員。哈勃自稱是劃船隊(duì)的槳手、賽跑的運(yùn)動員及拳擊手,他曾在一場表演賽中與法國拳王喬治·卡爾龐捷(G.Carpentier)交手。此外,哈勃在籃球、網(wǎng)球、棒球、橄欖球、跳高、撐竿跳、鉛球、鏈球、鐵餅及射擊等眾多體育項(xiàng)目上也有不錯(cuò)的成績。1912年,哈勃獲得文學(xué)學(xué)士學(xué)位。1913年,哈勃獲得法律碩士學(xué)位。
工作經(jīng)歷
1913年,哈勃在美國取得律師資格證,并在肯塔基州的路易斯維爾開辦了一家法律事務(wù)所。同年1月,哈勃的父親病逝,他立即從英國回家。由于父親去世前遭遇投資失敗,使家庭陷入危機(jī),哈勃便承擔(dān)起照顧母親和四個(gè)兄弟姐妹生計(jì)的責(zé)任。哈勃在印第安納州新奧爾巴尼找到了一份高中教職,主要教授物理和西班牙語及擔(dān)任籃球教練。后來,哈勃找到了一些有關(guān)法律的兼職,再加上他的法律執(zhí)業(yè)資格證,使一家的經(jīng)濟(jì)水平趨于穩(wěn)定。1914年,哈勃在芝加哥大學(xué)葉凱士天文臺研究星云的本質(zhì),并成為該天文臺埃德溫·布蘭特·弗羅斯特(Edwin Brant Frost)的助手和研究生。1917年,哈勃發(fā)表學(xué)位論文“暗星云的照相研究”(Photographic study of the dark nebula),并獲得博士學(xué)位。
美國天文學(xué)家喬治·埃勒里·海爾(George Ellery Hale)發(fā)現(xiàn)了哈勃的觀測才能,便建議哈勃前往威爾遜山天文臺工作。當(dāng)時(shí),威爾遜山天文臺口徑為1.52m的反射望遠(yuǎn)鏡正在運(yùn)轉(zhuǎn),口徑為2.54m的反射望遠(yuǎn)鏡也正在建造中。1917年4月6日,美國向德國宣戰(zhàn),哈勃因第一次世界大戰(zhàn)應(yīng)征成為美國陸軍士兵。于是,哈勃向海爾承諾一退伍就前往威爾遜山天文臺工作。然后,哈勃隨美國軍隊(duì)赴法國服役,并被升為少校軍銜。一戰(zhàn)后,哈勃又隨美軍留駐德國。
1919年,哈勃空間望遠(yuǎn)鏡使用世界上最大的1.52m和2.54m反射望遠(yuǎn)鏡拍照觀測旋渦星云。同年10月,30歲的哈勃獲海爾聘用,前往威爾遜山天文臺工作,獲得終身職位,并開始安心于科學(xué)研究。后來,哈勃除了在第二次世界大戰(zhàn)期間加入美軍(領(lǐng)導(dǎo)彈道學(xué)研究)和在馬里蘭州阿伯丁試驗(yàn)場的美國陸軍彈道研究室擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)外,他一直在威爾遜山天文臺工作。
1923年至1924年,哈勃使用2.54m反射望遠(yuǎn)鏡拍攝到仙女座大星云M31和三角座旋渦星云M33中的一批造父變星。他將照片的邊緣部分分解為恒星。1924年,美國天文學(xué)會在學(xué)術(shù)會議上公布了哈勃發(fā)現(xiàn)“河外星系”的研究成果。同年2月26日,哈勃與格雷斯·伯克·萊布(Grace Burke Leib)結(jié)婚,他倆一生無子女。1925年,哈勃空間望遠(yuǎn)鏡再次使用2.54m反射望遠(yuǎn)鏡拍攝到一組旋渦星云的照片,并由此揭開旋渦星云的本質(zhì)。1926年,哈勃發(fā)表哈勃分類法(對河外星系的形態(tài)分類);1929年,哈勃通過統(tǒng)計(jì)和分析20多個(gè)已測好距離的星系,發(fā)現(xiàn)星系退行的速率與星系距離的比值是一常數(shù),且存在線性關(guān)系,后被稱為“哈勃定律”。1936年,哈勃出版著作《星云世界》。
晚年經(jīng)歷
第二次世界大戰(zhàn)期間,哈勃擔(dān)任馬里蘭州阿伯丁試驗(yàn)場的美國陸軍彈道研究室的負(fù)責(zé)人,主要計(jì)算炮彈的飛行軌跡。1948年2月9日,哈勃成為美國《時(shí)代》周刊的封面人物。1949年7月,在一次長途旅行中,哈勃突然心臟病發(fā)作,有一部分心肌梗死。雖然醫(yī)生說毫無希望,但哈勃挺了過來,他也未將自己生病的事情告知外界。1949年末,哈勃成為帕洛瑪山天文臺曾建造的5.08m望遠(yuǎn)鏡的第一位使用者。同時(shí),哈勃擔(dān)任威爾遜山和帕洛瑪山天文臺研究委員會主席,主要負(fù)責(zé)制定帕洛瑪山1.22m施密特望遠(yuǎn)鏡的中國空間站工程巡天望遠(yuǎn)鏡計(jì)劃。1953年5月8日,哈勃在英國“喬治·達(dá)爾文講座”中以“紅移定律”為文總結(jié)工作,并發(fā)表該論文。
1953年9月28日上午,哈勃因腦血栓猝死于加利福尼亞州的圣馬利諾。哈勃去世后,其家人沒有舉辦葬禮和追悼會,哈勃的銅骨灰匣也埋葬在秘密的地方,其遺囑是將他的科學(xué)史古籍珍本送給威爾遜山天文臺。
哈勃的妻子格雷斯曾聽說諾貝爾獎委員會委員恩里科·費(fèi)米(Enrico Fermi)和蘇布拉馬尼揚(yáng)·蘇布拉馬尼揚(yáng)·錢德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar)已和同事選舉哈勃為諾貝爾物理學(xué)獎得主。后來,天文學(xué)家夫婦杰弗里·伯比奇(Geoffrey Burbidge)和瑪格麗特·伯比奇(Margaret Burbidge)證實(shí)了該傳聞。但諾貝爾獎不授予已故者,因此哈勃失去了這份該得的榮譽(yù)。
1981年初春,格雷斯也死于腦血栓。
主要成果
揭秘旋渦星云本質(zhì)
在哈勃的時(shí)代,銀河系以外的恒星集團(tuán)被稱為“河外星云”。哈勃開辟了“觀測宇宙學(xué)”,他在研究個(gè)別星系的組成、結(jié)構(gòu)、星系在空間的分布及運(yùn)動方面是一位先驅(qū)者。
1925年元旦,美國天文學(xué)會和美國科學(xué)促進(jìn)會在華盛頓哥倫比亞特區(qū)召開會議,該會宣布哈勃發(fā)現(xiàn)仙女座大星云M31和三角座旋渦星云M33中存在一批造父變星。哈勃利用“周光關(guān)系”推導(dǎo)出這些星云與地球的距離均大概為90萬光年,而銀河系的直徑約為10萬光年,該結(jié)果表明M31和M33處在銀河系以外。美國天文學(xué)會認(rèn)為,關(guān)于旋渦星云本質(zhì)的辯論就此結(jié)束,空間中物質(zhì)分布的島宇宙觀念也已確立,宇宙學(xué)即將開啟一個(gè)啟蒙時(shí)代。
哈勃雖未到會,卻獲得了美國科學(xué)促進(jìn)會為該會設(shè)立的最佳論文獎,其論文《旋渦星云中的造父變星》也于1925年發(fā)表。該論文對導(dǎo)致這些結(jié)果的三個(gè)主要假設(shè)進(jìn)行了說明:第一,這些變星與旋渦星云存在聯(lián)系;第二,不存在由旋渦星云中的無定形星云狀物質(zhì)引起的嚴(yán)重吸收;第三,造父變星的性質(zhì)在整個(gè)宇宙的可觀測范圍中具有一致性。
后來,哈勃撰寫了三篇學(xué)術(shù)論文,其不僅闡釋了旋渦星云的本質(zhì)是島宇宙,而且證明“旋渦星云中的造父變星”的結(jié)論具有普遍意義。第一篇是“NGC6822,一個(gè)遙遠(yuǎn)的恒星系統(tǒng)”(1925年);第二篇是“作為一個(gè)恒星系統(tǒng)的旋渦星云M33”(1926年);第三篇是“作為一個(gè)恒星系統(tǒng)的旋渦星云M31”(1929年)。
提出哈勃分類和建立哈勃序列
1922年,哈勃空間望遠(yuǎn)鏡在其論文“彌漫銀河星云的一般研究”中指出,銀河星云和非銀河星云間存在差異;1925年,國際天文學(xué)聯(lián)合會在英國劍橋舉行會議,哈勃在會上提出新的河外星系形態(tài)分類法;1926年,哈勃發(fā)表論文“河外星云”。他發(fā)現(xiàn)多數(shù)河外星云都有一個(gè)球狀核心在星云中占據(jù)主導(dǎo)地位,整個(gè)星云對它表現(xiàn)出某種旋轉(zhuǎn)對稱性,而不具備中心核和對稱性的星云不及總數(shù)的百分之三。哈勃將這兩種星云分為“規(guī)則”和“不規(guī)則”。規(guī)則的河外星云分為“橢圓(狀)的”和“旋渦(狀)的”,每個(gè)類別各有一個(gè)有規(guī)律的形態(tài)序列,而“橢圓”序列之末與“旋渦”序列之首形態(tài)相近且可銜接;旋渦星云又分為“正常旋渦星云”和“棒旋星云”兩個(gè)平行的子序列。
1936年,哈勃在他出版的著作《星云王國》(又稱《星云世界》)中詳細(xì)描述了河外星系的形態(tài)分類體系。《星云王國》首次給出哈勃形態(tài)序列圖-“音叉圖”,并作相應(yīng)說明。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的“哈勃星系形態(tài)序列”又稱為“星系形態(tài)的哈勃序列”,一直被眾人沿用至今。
建立哈勃定律
1929年,哈勃發(fā)表論文“河外星云距離與視向速度的關(guān)系”。該論文提出星云距離D與視向速度V的線性關(guān)系,即“哈勃定律”:,其中 為“哈勃常數(shù)”。同時(shí),美國天文學(xué)家米爾頓·赫馬森(Milton La Salle Humason)報(bào)道的內(nèi)容“NGC7619具有更大的視向速度值:3779km/s”證明哈勃發(fā)現(xiàn)了該現(xiàn)象。
1930年,哈勃定律為英國天文學(xué)家亞瑟·埃丁頓(Arthur Stanley Eddington)的觀點(diǎn)“把星系光譜線的普遍紅移看作非靜態(tài)宇宙的膨脹效應(yīng)”提供了首要的觀測證據(jù)。之后,哈勃和赫馬森發(fā)表了“河外星系的速度-距離關(guān)系”等一系列論文。這些論文不僅證明河外星云存在線性的速度-距離效應(yīng),也證明星系團(tuán)的最亮成員通過橢圓星系占據(jù)壓倒優(yōu)勢,這是一項(xiàng)對星系和星系團(tuán)形成的重要發(fā)現(xiàn)。
1953年5月8日,哈勃在英國“喬治·達(dá)爾文講座”中以“紅移定律”為文總結(jié)工作,并正式發(fā)表該論文。
研究星系空間分布
20世紀(jì)30年代初,哈勃建立哈勃定律并研究星系空間分布,其計(jì)數(shù)工作的早期目標(biāo)是確定星等項(xiàng)的系數(shù)數(shù)值。
1926年,哈勃的長文“河外星系”表明,當(dāng)時(shí)的資料與表征均勻性的系數(shù)值0.6相符。接著,哈勃空間望遠(yuǎn)鏡利用威爾遜山2.54m望遠(yuǎn)鏡觀測河外星云,并通過一系列論文給出觀測結(jié)果。比如,1931年,該系列的第一篇論文通過摘要給出這項(xiàng)新的星系計(jì)數(shù)中國空間站工程巡天望遠(yuǎn)鏡的初步結(jié)果;1934年,哈勃發(fā)表長文“河外星云的分布”,該文是天文學(xué)的經(jīng)典著作。“河外星云的分布”及1934年出版的著作《星云光譜中的紅移》未提的空間曲率問題成為重要課題。
1935年,哈勃、德國大數(shù)學(xué)家約翰·卡爾·弗里德里希·高斯(德語:Johann Carl Friedrich Gau?)及德國天文學(xué)家卡爾·史瓦西(Karl Schwarzschild)聯(lián)名發(fā)表論文“研究星云紅移本質(zhì)的兩種方法”,明確星系計(jì)數(shù)法可以直接測量出空間的曲率。1936年,整個(gè)工作在測量空間曲率的嘗試中達(dá)到高潮。同年,哈勃首次發(fā)表討論N(m)計(jì)數(shù)與空間曲率測量關(guān)系的論文,該文分析了紅移對N(m)分布的影響和需要做出的改正,并得出相關(guān)結(jié)論。
哈勃一生中最后發(fā)表的一篇文章,依舊傾向于不存在真實(shí)膨脹的模型。哈勃認(rèn)為,“紅移“代表了某種至今未被認(rèn)識的自然原理,他通過一些著作來強(qiáng)調(diào)該觀點(diǎn):第一個(gè)是著作《星云王國》(1936年);第二個(gè)是刊載在英國《皇家天文學(xué)會月刊》的論文“紅移和星云的分布”(1937年),該文答復(fù)了英國天文學(xué)家亞瑟·埃丁頓(Arthur Stanley Eddington)和英國天文學(xué)家麥克維蒂(G.C.McVittie)的批評意見;第三個(gè)是著作《宇宙學(xué)的觀測方法》(1937年)。該書依據(jù)1936年哈勃在英國牛津大學(xué)關(guān)于“羅茲講座”的講演撰寫而成;第四個(gè)是論文“紅移定律”(1953年)。
其他學(xué)術(shù)成就
1922年,哈勃空間望遠(yuǎn)鏡解決了彌漫星云的輻射來源及光譜的性質(zhì),明確了發(fā)射星云和反射星云的差別,證明了反射星云的輻射來源是某個(gè)與它成協(xié)的恒星;1928年,哈勃發(fā)表文章“新星或暫現(xiàn)星”,他首先將蟹狀星云證認(rèn)為中國古代天文學(xué)家記載的1054年金牛座(超)新星的遺跡。
1930年,哈勃首次精確測量橢圓星系的面亮度輪廓,并提供面亮度的輪廓模型;哈勃開創(chuàng)了研究近鄰星系的恒星成分。除了在本星系群成員星系中證認(rèn)與測量造父變星和不規(guī)則變星外,哈勃還于1932年在M31中證認(rèn)一些球狀星團(tuán);哈勃通過研究星系中塵埃帶的不對稱性,以辨別星系像的哪一側(cè)較接近人們,從而確定單個(gè)星系中旋臂的旋向;1938年左右,西方天文學(xué)家通過搜索東方文獻(xiàn)和討論,使哈勃對于蟹狀星云和1054年超新星的證認(rèn)受到重視;1939年,哈勃與德國天文學(xué)家沃爾特·巴德(Wilhelm H-einrich Walter Baade?)撰文闡述玉夫座和天爐座球狀星云的本質(zhì)是矮橢圓星系。此外,他倆還發(fā)現(xiàn)了天琴RR型變星;1939年至1942年前后,哈勃提出的膨脹速率被人們廣泛證實(shí)。
晚年的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡主要研究帕洛瑪山天文臺的5.08m望遠(yuǎn)鏡。1949年末,哈勃成為這架望遠(yuǎn)鏡的第一位使用者。該鏡的第一項(xiàng)重大成果是艾倫·J·巴德的發(fā)現(xiàn)-“所有河外天體的距離先前均被低估了大約一半”。該結(jié)論源自哈勃在1932年做出的發(fā)現(xiàn)(M31中的球狀星團(tuán)平均說來似乎要比銀河系中的球狀星團(tuán)暗4倍)。同時(shí),哈勃還擔(dān)任威爾遜山和帕洛瑪山天文臺研究委員會主席,主要制定帕洛瑪山1.22m施密特望遠(yuǎn)鏡的中國空間站工程巡天望遠(yuǎn)鏡計(jì)劃。
主要論文與著作
社會職務(wù)
人才培養(yǎng)
美國天文學(xué)家艾倫·桑德奇(Alan Rex Sandage)是加州理工學(xué)院天文系的第一屆學(xué)生,他在讀本科時(shí)被哈勃的研究所吸引。桑德奇曾在威爾遜山天文臺拜師沃爾特·巴德(Wilhelm Heinrich Walter Baade,德國天文學(xué)家),向其學(xué)習(xí)望遠(yuǎn)鏡的觀測技巧。在哈勃空間望遠(yuǎn)鏡患病期間,桑德奇擔(dān)任了哈勃的助手。哈勃去世后,桑德奇成為哈勃常數(shù)校準(zhǔn)計(jì)劃的執(zhí)行者。
20世紀(jì)70年代中期,對于類星體紅移的宇宙學(xué)起源的懷疑,哈勃的學(xué)生戚普·阿普(Chip Arp,天文學(xué)家)找到了違背哈勃定律的證據(jù)。
榮譽(yù)
人物關(guān)系
人物爭議
哈勃與范馬倫之爭
1923年秋,哈勃發(fā)現(xiàn)銀河系以外的仙女座的大團(tuán)渦星云(M31)中有一部分恒星是造父變星。哈勃通過勒維特-沙普利的方法計(jì)算出造父變星到M31的距離為百萬光年,從而得知造父變星處于人們的星系之外;1924年,哈勃發(fā)表文章“漩渦星云中的造父變星",該文首次提供了靠譜的證據(jù),其證明望遠(yuǎn)鏡觀測的最遠(yuǎn)物體是“島字宙”(獨(dú)立星系)。哈勃研究了其中一個(gè)河外天體,并稱它為“河外漩渦星云”,它是一個(gè)和銀河系一樣大甚至更大的完整星系。
哈勃的文章為哈勃在天文學(xué)界收獲了許多贊譽(yù),但也有人反對,這其中包括哈勃在威爾遜山天文臺的同事-荷蘭天文學(xué)家阿德里安·范馬倫(Adrian van Maelen)。
范馬倫一直專注于研究螺旋星系,他認(rèn)為他的觀測顯示了星系的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。當(dāng)范馬倫將觀測的旋轉(zhuǎn)速度與哈勃計(jì)算的距離相結(jié)合時(shí),范馬倫發(fā)現(xiàn)漩渦星系外部區(qū)域的一些“造父變星”的速度將超過光速。因此,范馬倫認(rèn)為哈勃關(guān)于測量星云在銀河系外部的觀點(diǎn)有誤(實(shí)際上在內(nèi)部)。哈勃輕蔑于范馬倫的批評,范馬倫也蔑視哈勃空間望遠(yuǎn)鏡。沙普利則在這場爭論中向著范馬倫,因此也遭到了哈勃的蔑視。這時(shí),威爾遜山天文臺主管沃爾特·亞當(dāng)斯(Walter Sydney Adams)建議哈勃和范馬倫一起撰文來平息這場持續(xù)了10多年的爭論。范馬倫同意亞當(dāng)斯的建議,卻遭到了哈勃的拒絕。
哈勃與勒梅特
1929年,哈勃觀測了24個(gè)相鄰的星系。他通過對比星系的光譜與實(shí)驗(yàn)室的光譜,發(fā)現(xiàn)這些星系的譜線都向長波方向移動了一小段距離。如果這些譜線的移動是由多普勒效應(yīng)引起,則可以通過譜線移動的距離計(jì)算出星系的速度,該結(jié)果表明星系的退行速度與距離之間存在線性關(guān)系。人們將這個(gè)發(fā)現(xiàn)稱為“哈勃定律”,并把其比例系數(shù)標(biāo)記為-“哈勃常數(shù)”。
但在1927年,比利時(shí)天文學(xué)家勒梅特已經(jīng)根據(jù)阿爾伯特·愛因斯坦的宇宙學(xué)方程導(dǎo)出了宇宙膨脹的規(guī)律-“天體間的相對速度與它們之間的距離成正比”。由于該文沒有使用英文發(fā)表,所以沒有引起學(xué)術(shù)界的重視。如果當(dāng)時(shí)受到重視,哈勃的發(fā)現(xiàn)將是對勒梅特預(yù)言的證實(shí)。
2018年10月,國際天文聯(lián)合會將“哈勃定律”改為“哈勃-勒梅特定律”,以紀(jì)念更早發(fā)現(xiàn)宇宙膨脹的勒梅特。
哈勃無緣諾獎
哈勃一生最渴望獲得諾貝爾獎,但因該獎未設(shè)天文學(xué)獎項(xiàng)而不能實(shí)現(xiàn)。1953年,當(dāng)諾貝爾評獎委員會正在考慮授予哈勃諾貝爾物理學(xué)獎時(shí),哈勃卻已去世。
影響
埃德溫·鮑威爾·哈勃為20世紀(jì)的天文系做出了許多貢獻(xiàn),最主要的貢獻(xiàn)有兩個(gè):第一是哈勃確認(rèn)星系是與銀河系相等的恒星系統(tǒng)。他開創(chuàng)了星系天文學(xué),建立了大尺度的宇宙新概念;第二是哈勃發(fā)現(xiàn)了星系的紅移-距離關(guān)系,從而促進(jìn)現(xiàn)代宇宙學(xué)的誕生。
人物評價(jià)
美國天文學(xué)家伯特蘭·阿瑟·威廉·羅素(H.N.Russell):“哈勃的工作打開了前所未有的空間深度,為最近的將來取得更大進(jìn)展提供了可能性。”
普林斯頓大學(xué)泰斗亨利·諾利斯·羅素(Henry Norris Russell):“哈勃的發(fā)現(xiàn)(河外旋渦星云)是一個(gè)漂亮的工作,該工作應(yīng)該獲得美國科學(xué)促進(jìn)會(AAAS)的重要獎項(xiàng)。”
美國天文學(xué)協(xié)會理事:“這論文的作者(哈勃),是一位被公認(rèn)為具有異常能力的年輕人,他獨(dú)力開創(chuàng)了這一新領(lǐng)域。本文拓展了天文學(xué)以前無法觀察的深度空間,并承諾在不久的將來極可能取得更大的進(jìn)展。同時(shí),它使我們已知的宇宙體積膨脹了100倍,一舉解決了天文學(xué)上有關(guān)螺旋狀星云性質(zhì)的長期爭論,顯示它們是可與我們自己的銀河系相美的巨大恒星群體。”
牛津大學(xué)天文學(xué)教授赫伯特·特納(Herbert Tumer):“埃德溫·哈勃應(yīng)該意識到,這樣重要的震撼性成果(發(fā)現(xiàn)仙王變星),對多數(shù)成功的科學(xué)家而言,一生中只能碰到一次,他們是幸運(yùn)的一群。”
諾貝爾物理學(xué)獎得主羅伯特·米利坎(Robert Millikan)為哈勃寫了一封高度贊揚(yáng)的推薦信:“哈勃是一個(gè)體格宏偉,性格可愛,令人欽佩的學(xué)者。很難找到一個(gè)比哈勃先生更有資格,滿足羅茲獎學(xué)金條件的人選。”
后世紀(jì)念
哈勃郵票
2008年3月6日,美國發(fā)行郵票紀(jì)念哈勃。該郵票的設(shè)計(jì)者維克多·斯塔賓在其設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)記錄上寫道:“哈勃是廣袤宇宙的開拓者,也是復(fù)雜宇宙的揭秘者,正是他對遙遠(yuǎn)星系一絲不茍的嚴(yán)謹(jǐn)研究,證明了河外星系的存在,如果不是在1953年突然去世,當(dāng)年的諾貝爾獎非他莫屬。”
《永遠(yuǎn)的盡頭》
1980年9月28日,13集紀(jì)錄片《卡爾·薩根的宇宙 Cosmos:A Personal Voyage》在美國上映。該紀(jì)錄片由Adrian Malone執(zhí)導(dǎo),安·德魯揚(yáng)擔(dān)任編劇,及Carl Sagan主演。紀(jì)錄片的第10集為《永遠(yuǎn)的盡頭》,該片主要講述100億或200億年前發(fā)生了宇宙大爆炸、大爆炸為什么會發(fā)生及哈勃的生活和工作。
桑德奇紀(jì)念文章《愛德溫·哈勃,1889-1953》
1989年,為紀(jì)念哈勃誕辰100周年,美國天文學(xué)家艾倫·桑德奇(Allan Rex Sandage,哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的嫡傳弟子)發(fā)表文章《愛德溫·哈勃,1889-1953》。該文的文末談了兩個(gè)重要問題,第一是哈勃采用的研究方法的實(shí)質(zhì);第二是哈勃從不評價(jià)星系紅移現(xiàn)象的重要性,但星系紅移卻成為科學(xué)史上最重大的發(fā)現(xiàn)之一。
哈勃空間望遠(yuǎn)鏡
為紀(jì)念哈勃的貢獻(xiàn),1990年4月25日,美國航空航天局(NASA)發(fā)射以哈勃的名字命名的大型空間望遠(yuǎn)鏡,并命名為“哈勃空間望遠(yuǎn)鏡”,由航天飛機(jī)“發(fā)現(xiàn)號航天飛機(jī)”運(yùn)載升空,由此開啟空間天文觀測有史以來最為宏大壯觀的觀測。另外,小行星2069和月球上的環(huán)形山也以哈勃命名。
參考資料 >
氣象人物志丨星系天文學(xué)之父——愛德文·哈勃.中國氣象數(shù)據(jù).2024-01-10
11月20日出生的小伙伴,科技館喊你來過生日啦!.上海科技館.2024-01-12
他的發(fā)現(xiàn)讓愛因斯坦“認(rèn)錯(cuò)”,還刷新了人類對宇宙的認(rèn)知.澎湃新聞.2024-06-24
卡爾·薩根的宇宙 Cosmos: A Personal Voyage (1980).豆瓣電影.2024-06-24
Why Have a Telescope in Space?.美國航空航天局.2024-06-22