Когда великие умы науки собрались в Национальном музее США (ныне известный как Смитсоновский национальный музей естественной истории) 26 апреля 1920 года, на карту была поставлена вселенная. Или, по крайней мере, по размеру. В научных кругах это было известно как Великие Дебаты, и хотя они не знали этого в то время, гиганты астрономии Харлоу Шепли и Хибер Кертис - два человека, которые приехали в Вашингтон, округ Колумбия, чтобы представить свои теории - были о чтобы их жизненную работу затмил Эдвин Хаббл, молодой человек, который вскоре станет известен как величайший астроном со времен Галилея Галилея.
Харлоу Шепли прибыл из обсерватории Маунт-Вилсон, недалеко от Пасадены, где находится самое мощное в мире устройство наблюдения - 100-дюймовый телескоп Хукера. Калифорнийец, который учился в Принстоне, Шепли приехал на Великие дебаты, чтобы продвинуть свою веру в то, что все наблюдаемые спиральные туманности (теперь признанные галактиками) были просто далекими газовыми облаками - и содержались в одной великой галактике, Млечном Пути.
Эдвин Хаббл (Википедия) С другой стороны, Кертис, исследователь Обсерватории Лик близ Сан-Хосе, а затем директор Обсерватории Аллегейни в Питсбурге, полагал, что спиральные туманности существуют далеко за пределами Млечного пути. Фактически, он назвал их «островными вселенными», и он оценил, что они были очень похожи на Млечный путь по размеру и форме.
После того, как оба астронома заранее представили друг другу свои соответствующие идеи, они пришли в аудиторию тем же вечером и начали оживленную формальную дискуссию на тему «Масштаб Вселенной». По сути, они не согласились с «по крайней мере, 14 астрономическими вопросами». Кертис утверждал, что Солнце было в центре того, что он считал относительно небольшой галактикой Млечный Путь в море галактик. Шепли придерживался своей позиции, что вселенная состоит из одной галактики, Млечного Пути, но что она была намного больше, чем предполагал Кертис или кто-либо еще, и что солнце не было близко к его центру.
Каждый человек полагал, что его аргумент перенес день. Хотя не было никаких сомнений в том, что Кертис был более опытным и динамичным лектором, обсерватория Гарвардского колледжа вскоре наймет Шепли в качестве своего нового директора, заменив недавно умершего Эдварда Чарльза Пикеринга. Оказалось, что оба мужчины правильно поняли свои теории - частично.
Вернувшись в Калифорнию, 30-летний исследователь-астроном Эдвин Хаббл недавно занял штатную должность в обсерватории Маунт-Уилсон, где работал рядом с Шепли. Хаббл родился в Миссури в 1889 году в семье страхового агента, но в конце столетия его семья переехала в Чикаго, где он учился в Чикагском университете. Звезда нескольких видов спорта, Хаббл выиграл стипендию Родса и учился в Оксфорде. Хотя он пообещал отцу, что станет юристом, он вернулся в Индиану, чтобы преподавать в средней школе испанский язык и физику (и тренировать баскетболиста). Но он остался очарован астрономией, и когда его отец умер, в 1913 году молодой ученый решил получить докторскую степень по изучению звезд в обсерватории Йеркса Чикагского университета.
Он завершил диссертацию («Фотографические исследования слабых туманностей») и получил докторскую степень в 1917 году, незадолго до вступления в армию США во время Первой мировой войны. Можно сказать, что, находясь во Франции, он учил солдат идти ночью, навигация по звездам. Когда он вернулся в Соединенные Штаты, Хаббл был нанят Джорджем Эллери Хейлом, директором обсерватории Маунт-Уилсон, где он приступил к наблюдению и фотографированию звезд, которые, как считается, находятся в туманности Андромеды в Млечном Пути.
В октябре 1923 года Хаббл изучал фотографии, снятые им туманностью Андромеды с помощью телескопа Хукера, когда понял, что он мог определить переменную Цефеиды - чрезвычайно светящуюся звезду. Хаббл думал, что со временем он сможет рассчитать его яркость. И при этом он может точно измерить его расстояние.
В течение многих месяцев Хаббл фокусировался на звезде, которую он пометил «VAR!» На теперь уже известной фотографии. По изменяющейся, внутренней яркости звезды он мог определить, что она в 7000 раз ярче Солнца, и согласно его расчетам, она должна быть на расстоянии 900 000 световых лет. Такое расстояние уничтожило даже теорию Шепли о размерах вселенной, которая, по его оценкам, составляла 300 000 световых лет в диаметре. (Кертис полагал, что это было в десять раз меньше, чем это.)
Харлоу Шепли (Википедия) Значение звезды, находящейся на расстоянии почти в миллион световых лет, было очевидным, однако Шепли быстро отклонил работу своего бывшего коллеги как «мусорную науку». Но Хаббл продолжал фотографировать сотни туманностей, демонстрируя метод классификации их по форме, свету и расстоянию., который он позже представил Международному астрономическому союзу.
По сути, ему приписывают то, что он был первым астрономом, который показал, что наблюдаемые им туманности не были ни газовыми облаками, ни отдаленными звездами в Млечном Пути. Он продемонстрировал, что это были галактики, и их было множество за пределами Млечного Пути.
Хаббл написал письмо Шепли и подробно изложил свои выводы. Прочитав его, Шепли обратился к аспиранту и произнес замечание, благодаря которому он прославился: «Вот письмо, которое разрушило мою вселенную».
Сборка 100-дюймового телескопа Хукера. (Википедия) Эдвин Хаббл продолжал измерять расстояние и скорость объектов в глубоком космосе, и в 1929 году он опубликовал свои выводы, которые привели к «закону Хаббла» и широко распространенному осознанию того, что вселенная расширяется. Альберт Эйнштейн в своей теории общей теории относительности создал уравнения, которые показали, что Вселенная расширяется или сжимается, однако он еще раз угадал эти выводы и исправил их, чтобы они соответствовали общепринятому научному мышлению того времени - стационарной вселенной. (Позже он назвал решение изменить уравнение «самой большой ошибкой» в своей жизни.) В конечном счете Эйнштейн нанес визит Хабблу и поблагодарил его за поддержку, которую его выводы в Маунт Уилсон оказали его теории относительности.
Эдвин Хаббл продолжал работать в обсерватории Маунт-Уилсон вплоть до своей смерти от сгустка крови в его мозгу в 1953 году. Ему было 63 года. Сорок лет спустя НАСА отдала дань астроному, назвав в его честь Космический телескоп Хаббла, который создал бесчисленные изображения далеких галактик в расширяющейся вселенной, как он обнаружил.
Большая туманность Андромеды, сфотографированная в 1899 году. (Википедия) источники
Статьи: «Звезда, которая изменила Вселенную, сияет на фотографии Хаббла», Клара Московиц, Space.com, 23 мая 2011 г., http://www.space.com/11761-historic-star-variable-hubble-telescope-photo -aas218.html. «Дискуссия Шепли-Кертис 1920 года: история вопроса, проблемы и последствия», Вирджиния Тримбл, Публикации Астрономического общества Тихого океана, v. 107, декабрь 1995 года. Http://adsbit.harvard.edu/cgi-bin / nph-iarticle_query? 1995PASP% 2E% 2E107% 2E1133T «Великая дискуссия: что на самом деле произошло», Майкл А. Хоскин, журнал по истории астрономии, 7, 169-182, 1976, http: // apod .nasa.gov / diamond_jubilee / 1920 / cs_real.html «Великая дискуссия: некролог Харлоу Шепли», З. Копал, Nature, Vol. 240, 1972, http://apod.nasa.gov/diamond_jubilee/1920/shapley_obit.html. «Почему важны великие дебаты», http://apod.nasa.gov/diamond_jubilee/1920/cs_why.html. «1929: Эдвин Хаббл обнаруживает, что Вселенная расширяется», обсерватории Научного института Карнеги, http://cosmology.carnegiescience.edu/timeline/1929. «Великие споры о размерах Вселенной», « Идеи космологии», http://www.aip.org/history/cosmology/ideas/great-debate.htm.
Книги: Марианна Дж. Дайсон, Космос и астрономия: Десятилетие за десятилетием, Факты по делу, 2007. Крис Импи, Как это началось: путеводитель по вселенной, WW Norton & Company, 2012.
