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作為年輕人,我們都經歷過生活的壓力,許多人在讓父母幸福、做我們認為正確的事和追隨我們自己的激情之間掙扎。 當聽到哈勃這個名字時,大多數人都會想到著名的望遠鏡,然而這個名字背後還有一個令人難以置信的故事,會讓人感到更加有趣。

在密蘇里州長大的時候,哈勃對科幻小說很感興趣(並且喜歡儒勒 · 凡爾納) ,除了拼寫,他在學校裡所有科目都很出色。 但他更為人所知的是他的運動天賦: 籃球,橄欖球和棒球。 他在芝加哥大學參加過田徑比賽,還戴過盒裝金手套,甚至一度擊敗了德國重量級冠軍。 雖然他很熱愛天文學,但是更想讓父親開心,所以為了父親他去了牛津大學學習法律。 在父親去世後,他回去和家人生活在一起,並且在高中教了一年書,同時還是男孩籃球隊的教練。

不過在某種程度上,父親的死讓他得到了解脫。 在那不盡人意的一年之後,他繼續前往芝加哥攻讀天文學博士學位,在獲得博士學位並在一戰中服役之後,他於1919年加入了威爾遜山天文臺的教員隊伍,那是當時世界上最大的望遠鏡——100英寸(2.5米)胡克反射望遠鏡的發源地。

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當時的物理學正在發生兩場有趣的革命: 一場是愛因斯坦的廣義相對論理論因為用了一種叫做時空的動態結構所以要取代了牛頓的引力理論。 雖然在1915年的幾年前人們才提出了這個理論,但它目前已經成功解釋了牛頓引力的所有現象和水星軌道的異常動作,並且在同一年,也就是1919年的一次日食中,人們透過恆星光線的彎曲對它進行了測試。

同時,關於天空中的螺旋星雲是否是我們星系中的物體——也許是原恆星——還是銀河系之外的遙遠星系,引起了激烈的爭論。 後一種情況最有說服力的證據之一是 slipher 的觀察:這些螺旋星雲的速度是數百甚至數千公里 / 秒。 這些速度不僅比在我們星系中觀測到的其他任何恆星或星雲都要快,而且它們要高於我們星系的逃逸速度,這意味著它們應該是不受束縛的。 哈勃的主要專案是觀察這些螺旋星雲,並在其中尋找恆星事件,比如新星。

1923年10月,哈勃正在觀察仙女座大星雲努力去尋找這些現象。 一開始他看到一個,用“ n”標記,然後是第二個,然後是第三個。 然後意想不到的事情發生了: 他看到了第四顆新星,但它和第一顆出現在同一個地方。 這是一個巨大的問題,因為新星通常需要幾個世紀來充電,即使是最快的迴圈新星也需要很多年來積累這種燃料。 這顆新星怎麼能在一兩天內重新充電?

不可能, 這意味著它根本不可能是新星,而是別的東西: 變星! 哈勃興奮地劃掉了“ n” ,代之以“ var! ”

因為變星的行為是眾所周知的,他能夠確定到仙女座的距離,並發現它根本不是一個星雲,而是真正的仙女座星系,正如我們今天所知道的。 透過一次俯衝,哈勃擴充套件了我們的宇宙,不僅包含了我們的星系,而且散落著數百萬光年,甚至數十億光年的星系。

但哈勃並沒有止步於此。 認識到這一點後,他去觀察了幾十個其他的螺旋星系,確定了它們與我們的距離和衰退速率。 在愛因斯坦廣義相對論的背景下,這意味著空間結構本身正在膨脹,而星系都因為這種膨脹而變得越來越遠。 哈勃意識到,從我們的角度,透過測量這些星系的距離和衰退速度,他可以測量宇宙的膨脹速度!

紅色方框顯示了哈勃原始資料的範圍。

如今,這種關係被稱為哈勃定律,膨脹率本身被稱為哈勃常數(或哈勃引數) ,而世界上最著名的望遠鏡、被稱為哈勃空間望遠鏡的主要任務就是測量這個常數。 幾十年後產生了大爆炸的概念,這個概念推斷膨脹中的宇宙將達到一個炎熱,緻密,迅速膨脹的狀態。 最終在20世紀60年代,宇宙微波背景的發現,或者說大爆炸殘留的輻射,證實了這個理論,這個理論是建立在20世紀20年代,哈勃令人難以置信的發現和解謎之上的。

但哈勃沒能活著看到這一切發生。 在63歲的時候,他死於腦血栓。當時他還在準備在威爾遜山的觀測會議,那裡安裝了一個比他用來發現膨脹的宇宙的望遠鏡大兩倍、強四倍的望遠鏡。 今天,2020年11月20日,應該是哈勃的131歲生日,這意味著從哈勃的出生到死亡,以及從他的死亡到現在,已經過去了很長時間。 然而,他的發現和他為我們理解宇宙所提供的知識,將永垂不朽。

雖然每個科學家總有一天會離去,但他們偉大的科學發現將永遠留在人們心中。

FY: 和光同塵

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