Эдвин Пауэлл Хаббл (англ. Edwin Powell Hubble; 20 ноября 1889, Маршфилд, штат Миссури - 28 сентября 1953, Сан-Марино, штат Калифорния) - один из наиболее влиятельных астрономов и космологов в XX веке, внесший решающий вклад в понимание структуры космоса. В 1914-1917 годах работал в Йеркской обсерватории, с 1919 года - в обсерватории Маунт-Вилсон. Член Национальной академии наук в Вашингтоне с 1927 года.
Основательно изменил понимание Вселенной, подтвердив существование других галактик, а не только нашей (Млечный Путь). Также рассматривал идею о том, что величина эффекта Доплера (в данном случае называемом «Красное смещение»), наблюдаемого в световом спектре удалённых галактик, возрастает пропорционально расстоянию до той или иной галактики от Земли. Эта пропорциональная зависимость стала известна как Закон Хаббла (на два года ранее это же открытие сделал бельгийский учёный Жорж Леметр). Интерпретация Красного смещения как Доплеровского эффекта была ранее предложена американским астрономом Весто Слайфером, чьими данными пользовался Эдвин Хаббл. Однако Эдвин Хаббл всё же сомневался в интерпретации этих данных, что привело к созданию теории Метрического расширения пространства (Metric expansion of space, Расширение Вселенной), состоящего в почти однородном и изотропном расширении космического пространства в масштабах всей Вселенной.
Основные труды Эдвина Хаббла посвящены изучению галактик. В 1922 году предложил подразделить наблюдаемые туманности на внегалактические (галактики) и галактические (газо-пылевые). В 1924-1926 годах обнаружил на фотографиях некоторых ближайших галактик звёзды, из которых они состоят, чем доказал, что они представляют собой звёздные системы, подобные нашей Галактике (Млечный Путь). В 1929 году обнаружил зависимость между красным смещением галактик и расстоянием до них (Закон Хаббла). В 1935 году открыл астероид № 1373, названный им «Цинциннати» (1373 Цинциннати).
В честь Хаббла назван астероид № 2069, открытый в 1955 году (2069 Хаббл), а также знаменитый космический телескоп «Хаббл», выведенный на орбиту в 1990 году.
Биография
Эдвин Хаббл родился в семье страхового управляющего Джона Пауэлла Хаббла и Вирджинии Лии Джеймс, в городе Маршфилд, штат Миссури. В 1900 году они переехали в город Уитон, штат Иллинойс. В ранние годы, Эдвин Хаббл был более известен своими атлетическими заслугами, чем интеллектуальными, хотя и получал вполне хорошие оценки по всем предметам в школе, за исключением, пожалуй, грамматики. Он семь раз занимал первое место и один раз третье (в 1906 году) в школьных соревнованиях для старшеклассников по лёгкой атлетике. В том же году он установил рекорд по прыжкам в высоту среди старшеклассников штата Иллинойс. Другим его увлечением была рыбная ловля нахлыстом, а также любительский бокс.
Эдвин Хаббл учился в Чикагском университете, где сконцентрировался на математике, астрономии, философии, что дало ему степень бакалавра в 1910 году. Он также состоял членом студенческого объединения под названием Каппа Сигма (Kappa Sigma Fraternity), и в 1948 году был назван «Человеком года» Каппы Сигмы. Три года он проучился в Королевском колледже (The Queen’s College) - одном из составных колледжей при Оксфордском университете в Англии, куда был принят после получения степени бакалавра и став одним из первых обладателей Стипендии Родса Оксфордского университета. В колледже Эдвин первоначально изучал юриспруденцию вместо науки (которую он пообещал изучать своему умирающему отцу), а затем добавил изучение литературы и испанского языка, что дало ему возможность получить академическую степень магистра. Некоторые его приобретённые британские манеры и стиль одежды остались с ним на всю жизнь, иногда раздражая американских коллег.
Отец Эдвина в 1909 году перевёз семью из Чикаго в Шелбивилл, штате Кентукки, чтобы семья смогла жить в маленьком городке неподалёку от Луисвилл - самого крупного города штата. Отец умер зимой 1913 года, в то время когда Эдвин был всё ещё в Англии. Летом 1913 года Эдвин вернулся домой, чтобы заботиться о матери, двух сёстрах и младшем брате, как это сделал Уильям, другой брат Эдвина. Семья ещё раз переехала, на этот раз на Эверетт Авеню в окрестностях Луисвилла, чтобы разместить Эдвина и Вильяма.
Основательно изменил понимание Вселенной, подтвердив существование других галактик, а не только нашей (Млечный Путь). Также рассматривал идею о том, что величина эффекта Допплера (в данном случае называемом «Красное смещение»), наблюдаемого в световом спектре удалённых галактик, возрастает пропорционально расстоянию до той или иной галактики от Земли. Эта пропорциональная зависимость стала известна как Закон Хаббла (на два года ранее это же открытие сделал бельгийский учёный Жорж Леметр). Интерпретация Красного смещения как Допплеровского эффекта была ранее предложена американским астрономом Весто Слайфером, чьими данными пользовался Эдвин Хаббл. Однако Эдвин Хаббл всё же сомневался в интерпретации этих данных, что привело к созданию теории Метрического расширения пространства (Metric expansion of space, Расширение Вселенной), состоящего в почти однородном и изотропном расширении космического пространства в масштабах всей Вселенной.
Основные труды Эдвина Хаббла посвящены изучению галактик. В 1922 году предложил подразделить наблюдаемые туманности на внегалактические (галактики) и галактические (газо-пылевые). В 1924-1926 годах обнаружил на фотографиях некоторых ближайших галактик звёзды, из которых они состоят, чем доказал, что они представляют собой звёздные системы, подобные нашей Галактике (Млечный Путь). В 1929 году обнаружил зависимость между красным смещением галактик и расстоянием до них (Закон Хаббла). В 1935 году открыл астероид № 1373, названный им «Цинцинатти» (1373 Цинцинатти).
В честь Хаббла назван астероид № 2069, открытый в 1955 году (2069 Хаббл), а также знаменитый космический телескоп «Хаббл», выведенный на орбиту в 1990 году.
Биография
Эдвин Хаббл родился в семье страхового управляющего Джона Пауэлла Хаббла и Вирджинии Лии Джеймс, в городе Маршфилд, штат Миссури. В 1900 году они переехали в город Уитон, штат Иллинойс. В ранние годы, Эдвин Хаббл был более известен своими атлетическими заслугами, чем интеллектуальными, хотя и получал вполне хорошие оценки по всем предметам в школе, за исключением пожалуй грамматики. Он семь раз занимал первое место и один раз третье (в 1906 году) в школьных соревнованиях для старшеклассников по лёгкой атлетике. В том же году он установил рекорд по прыжкам в высоту среди старшеклассников штата Иллинойс. Другим его увлечением была рыбная ловля нахлыстом, а также любительский бокс.
Эдвин Хаббл учился в Чикагском университете, где сконцентрировался на математике, астрономии, философии, что дало ему степень бакалавра в 1910 году. Он также состоял членом студенческого объединения под названием Каппа Сигма (Kappa Sigma Fraternity), и в 1948 году был назван «Человеком года» Каппы Сигмы. Три года он проучился в Королевском колледже (The Queen’s College) - одном из составных колледжей при Оксфордском университете в Англии, куда был принят после получения степени бакалавра и став одним из первых обладателей Стипендии Родса Оксфордского университета. В колледже Эдвин первоначально изучал юриспруденцию вместо науки (которую он пообещал изучать своему умирающему отцу), а затем добавил изучение литературы и Испанского языка, что дало ему возможность получить академическую степень магистра. Некоторые его приобретённые британские манеры и стиль одежды остались с ним на всю жизнь, иногда раздражая американских коллег.
Отец Эдвина в 1909 году перевёз семью из Чикаго в Шелбивилл, штате Кентукки, затем чтобы семья смогла жить в маленьком городке неподалёку от Луисвилл - самого крупного города штата. Отец умер зимой 1913 года, в то время когда Эдвин был всё ещё в Англии. Летом 1913 года Эдвин вернулся домой, чтобы заботиться о матери, двух сёстрах и младшем брате, как это сделал Вильям, другой брат Эдвина. Семья ещё раз переехала, на этот раз на Эверетт Авеню в окрестностях Луисвилла, чтобы разместить Эдвина и Вильяма.
По возвращении из в США, Эдвин преподавал Испанский язык, физику и математику в Старшей школе города Нью-Олбани, штате Индиана, а также тренировал волейбольную команду мальчиков. Ранние биографы Эдвина Хаббла единодушно отмечали, что Эдвин успешно прошёл регулярную экзаменовку по юриспруденции и немного практиковал в области законов в городе Луисвилл, но нет ни одного свидетельства того, что он хоть раз занимался судебным делом. После года преподавания в старшей школе, он вернулся к астрономии в Йеркской Обсерватории при Чикагском Университете, где и получил докторскую степень (Ph.D) в 1917 году. Свою диссертацию он озаглавил «Фотографические исследования слабых (далёких) туманностей» (Photographic investigations of faint nebulae).
В период Первой Мировой Войны, Эдвин Хаббл служил в Армии США, где довольно скоро дослужился до звания майора.
В 1919 году Джордж Эллери Хейл, основатель и директор Маунт-Вилсон обсерватории при Институте Карнеги, предложил Эдвину Хабблу гражданскую должность в штате Калифорния, неподалёку от города Пасадина, где он и проработал до самой смерти.
В период Второй Мировой Войны, Эдвин Хаббл служил в Армии США на Абердинском испытательном полигоне. За свою работу там он получил орден «Легион Почёта». Незадолго до смерти Эдвина Хаббла, гигантский 200-дюймовый (?5.1-метровый) телескоп-рефлектор Хейл Паломарской обсерватории был закончен, и Эдвин Хаббл стал первым астрономом, который его использовал. Эдвин Хаббл активно продолжал свои исследования в Маунт-Вилсони Паломарской обсерваториях до самой смерти.
В июле 1949 года, когда Эдвин Хаббл проводил свой отпуск в штате Колорадо, у него случился сердечный приступ. После этого заботилась о нём его жена Грейс Хаббл, и он продолжил свои работы уже согласно определённому расписанию и соблюдая предписанную диету. Он умер от церебрального тромбофлебита (случайный тромб в мозге) 28 сентября 1953 года, в городе Сан Марино, штат Калифорния. Эдвин Хаббл завещал не организовывать официальную церемонию похорон, и похоронить его в никому неизвестном месте. Грейс Хаббл, согласно завещанию Эдвина, никому не поведала тайну его захоронения.
Открытия
Вселенная простирается дальше нашей галактики Млечного Пути
Прибытие Эдвина Хаббла в Маунт-Вилсон, штат Калифорния, в 1919 году примерно совпало с завершением работ по созданию 100-дюймового (?2.5 метрового) телескопа Хукера, на ту пору самого крупного телескопа в мире. В те времена превалирующим научным видением Вселенной было её представление как целиком и полностью состоящей только из единственной галактики Млечного Пути. Используя телескоп Хукера в Макунт-Вилсон, Эдвин Хаббл идентифицировал цефеиды (класс пульсирующих переменных звёзд) в нескольких спиральных туманностях, включая Туманность Андромеды и Треугольник. Его наблюдения, сделанные в 1922-1923 годах, убедительно подтвердили, что эти туманности были слишком далеки, чтобы быть частью Млечного Пути, и являлись в действительности отдельными галактиками за пределами нашей собственной. Эта идея была оспорена очень многими учёными в астрономических кругах того времени, в частности, Харлоу Шепли - учёным из Гарвардского университета. Но вопреки оппозиции, Эдвин Хаббл, на ту пору 35-летний учёный, представил свои открытия в печатном виде на собрании Американского астрономического сообщества 1 января 1925 года. Эти открытия фундаментальным образом изменили научное видение Вселенной.
Эдвин Хаббл также продумал наиболее используемую ныне Морфологическую систему классификации галактик, сгруппировав их в соответствии с их изображениями на фотоснимках. Он расположил разные группы галактик в последовательность, которая теперь известна как Последовательность Хаббла.
Красное смещение увеличивается с расстоянием
Комбинируя свои собственные измерения расстояний до галактик, основанные на соотношении период-светимость для цефеид, полученные Генриеттой Суон Ливитт, с измерениями Красного смещения для галактик, полученные Весто Слайфером и Милтоном Хьюмасоном, Эдвин Хаббл обнаружил прямую зависимость (пропорциональность) величин Красного смещения объектов и расстояний до них. Хотя и был значительный разброс значений (ныне известный по причине пекулярной скорости), Эдвин Хаббл всё же смог определить основную тенденцию 46 галактик и получить значение Постоянной Хаббла, равной 500 км/c/Мпк, которое значительно выше ныне принятого значения по причине ошибок калибровки расстояний до них. В 1929 году, Эдвин Хаббл сформулировал эмпирический Закон Красного смещения для галактик, ныне известный просто как Закон Хаббла, который, если интерпретировать красное смещение как меру скорости удаления, согласуется с решениями Эйнштейновских уравнений общей теории относительности для гомогенных изотропных расширяющихся пространств. Хотя основные концепции, лежащие в основе теории расширяющейся Вселенной были хорошо известны и понятны и ранее, это утверждение, сделанное Эдвином Хабблом и Милтоном Хьюмасоном, привело к гораздо большему и широкому признанию этой точки зрения, которая утверждает, что чем больше расстояние между какими-либо двумя галактиками, тем выше скорость их взаимного удаления (то есть тем быстрее они разлетаются друг от друга).
Это наблюдение было первым наглядным подтверждением теории Большого Взрыва, которая была предложена Жоржем Леметром в 1927 году. Наблюдаемые скорости далёких галактик, взятые вместе с космологическим принципом, показали, что Вселенная расширяется таким образом, который согласуется с моделью Фридмана - Леметра, построенной на основе Общей теории относительности. В 1931 году, Эдвин Хаббл написал письмо датскому космологу Виллему де Ситтеру, в котором высказал своё мнение по поводу теоретической интерпретации соотношения «Красное смещение - Расстояние»:
В наше время, «действительные скорости» понимаются как результат увеличения интервала, которое происходит в из-за расширения пространства. Свет, летящий сквозь расширяющееся пространство, будет испытывать красное смещение Хаббловского типа - совершенно иное явление, отличное от эффекта Допплера (хотя оба явления стали эквивалентными описаниями, сходными при преобразовании систем координат для ближних галактик).
В 1930 году, Эдвин Хаббл участвовал в определении распределения галактик в пространстве и его искривлённости. Те данные, казалось, свидетельствовали о том что Вселенная плоская и гомогенная, но всё же было заметное отклонение от плоского типа в случаях с большой величиной Красного смещения. Согласно Аллану Сэндиджу:
С Хаббловской методикой исследований были методологические проблемы, которые показали отклонения от плоского типа в случаях с большой величиной Красного смещения. В частности, методика не учитывала изменения светимости галактик, связанные с эволюцией галактик. Ранее, в 1917 году, Альберт Эйнштейн обнаружил, что его только что разработанная Общая теория относительности указывает на то, что Вселенная должна либо расширяться, либо сжиматься. Будучи не в состоянии поверить в то, что его собственные уравнения говорили ему, Альберт Эйнштейн ввёл в свои уравнения «космологическую постоянную» (которая, по сути, являлась искусственно введенным «фактором подгонки» данных под правильный и/или объяснимый ответ), чтобы избежать возникшую «проблему» с расширением/сжатием. Когда Альберт Эйнштейн узнал про открытия Эдвина Хаббла, он сказал, что изменения, которые он внёс в свои уравнения, были «самой большой ошибкой (самым грубым просчётом) в [его] жизни».
Другие открытия
Эдвин Хаббл открыл астероид 1373 Цинциннати 30 августа 1935 года. Примерно в это же время, он написал «Наблюдательский подход к космологии» (The Observational Approach to Cosmology) и «Царство Туманностей» (The Realm of the Nebulae).
Нобелевская премия
Эдвин Хаббл потратил большую часть последних лет своей карьеры пытаясь сделать астрономию частью (подразделом) физики, вместо того чтоб рассматривать её как отдельностоящую науку. Он делал это в основном с тем, чтобы астрономы, включая его самого, могли быть восприняты Нобелевским комитетом за свой весомый вклад в астрофизику. Эта кампания не увенчалась успехом во времена жизни Эдвина Хаббла, но вскоре после его смерти Нобелевский комитет решил, что работы в области астрономии будут подпадать под критерии вручения Нобелевских премий по физике (однако, премия не может присуждаться посмертно).
Почтовая марка
6 марта 2008 года Почтовая служба США выпустила почтовую марку стоимостью 41 цент, чествующую Эдвина Хаббла на странице, озаглавленной «Американские учёные». Цитата оттуда гласит:
Награды
- Медаль Кэтрин Брюс в 1938 году.
- Медаль Бенджамина Франклина в 1939 году.
- Золотая медаль Королевского астрономического общества в 1940 году.
- Орден «Легион Почёта» за выдающийся вклад в исследования баллистики в 1946 году.
Хаббл стал подлинным классиком науки двадцатого столетия. Учёный оставил грандиозное наследие - эволюционирующий мир галактик, управляемый законом его имени. Он сделал столь выдающиеся открытия, что они дают бесспорное право назвать Хаббла величайшим астрономом со времён Коперника.
Предки Хаббла, выходцы из Англии, появились на американском континенте ещё в 17-м столетии. Эдвин Пауэлл Хаббл родился 20 ноября 1889 года в небольшом городке Маршфилд в штате Миссури в семье страхового агента Джона Пауэлла Хаббла и его супруги Виржинии Ли Джеймс. Его детство прошло в крепкой дружной семье, где росло восемь детей. Астрономией Эдвин заинтересовался рано, вероятно, под влиянием своего деда по матери, построившего себе небольшой телескоп.
В 1906 году Эдвин окончил школу. Учёба давалась ему легко, занятиями он себя не утруждал и среди сверстников особо ничем не выделялся. Шестнадцатилетним юношей Хаббл поступил в Чикагский университет, входивший тогда в первую десятку лучших учебных заведений США. Там работал астроном Ф. Р. Мультон, автор известной теории происхождения Солнечной системы. Он оказал большое влияние на дальнейший выбор Хаббла.
О том, как протекала студенческая жизнь Эдвина, сведений сохранилось мало. Обычно вспоминают лишь, что он увлекался спортом, играл в баскетбол, занимался боксом, и тренеры даже прочили ему карьеру профессионального боксёра.
После окончания университета Хабблу удалось получить стипендию Родса и на три года уехать в Англию для продолжения образования. Однако вместо естественных наук ему пришлось изучать в Кембридже юриспруденцию. Здесь, в Колледже Королевы, в среде детей английской элиты сформировались все черты характера Хаббла - сдержанность, чувство собственного достоинства, проявились гуманитарные интересы, любовь к книге, развился дар чётко и убедительно излагать свои мысли. Летом 1913 года Эдвин возвратился на родину, но юристом он не стал. Хаббл стремился к науке и вернулся в Чикагский университет, где в Йеркской обсерватории под руководством профессора Фроста подготовил диссертацию на степень доктора философии. Его работа представляла собой статистическое исследование слабых спиральных туманностей в нескольких участках неба и особенной оригинальностью не отличалась. Но уже тогда Хаббл разделял мнение о том, что «спирали - это звёздные системы на расстояниях, часто измеряемых миллионами световых лет».
В это время в астрономии должно было произойти большое событие: обсерватория Маунт-Вилсон, которую возглавлял замечательный организатор науки Д. Э. Хейл, готовилась к вводу в строй крупнейшего телескопа, стодюймового рефлектора (250-сантиметрового. - Прим. авт.). Приглашение работать в обсерватории среди других получил и Хаббл. Однако весной 1917 года, когда он заканчивал свою диссертацию, США вступили в Первую мировую войну. Молодой учёный отклонил приглашение, записался добровольцем в армию, получил военное образование и был назначен командиром пехотного батальона дивизии «Чёрный ястреб». В составе Американского экспедиционного корпуса майор Хаббл попал в Европу осенью 1918 года, незадолго до окончания войны, и в боевых действиях принять участие не успел. Летом 1919 года Хаббл демобилизовался и поспешил в Пасадену, чтобы принять приглашение Хейла.
В обсерватории Хаббл начал изучать туманности, сосредоточившись сначала на объектах, видимых в полосе Млечного Пути. Это были объекты нашей Галактики - диффузные и планетарные туманности. Хаббл показал, что источником свечения туманностей являются звёзды. Ему принадлежал и вывод о том, что планетарные туманности светятся за счёт переизлучения ультрафиолетовой радиации центральных звёзд в оптический диапазон. Проблема свечения галактических туманностей в основном была решена.
А далее открывалось неоглядное поле изучения туманностей, видимых вне Млечного Пути. Первое, что сделал Хаббл - это классифицировал их. Все такие туманности, представляющие собой, как затем выяснилось, другие галактики, Хаббл разделил на спиральные, эллиптические и неправильные. На смену прежним, часто нечётким и сложным классификациям пришла стройная схема. «Я использовал её 30 лет, - писал впоследствии известный астроном Вальтер Бааде, - и хотя упорно искал объекты, которые нельзя было бы действительно уложить в хаббловскую систему, их число оказалось столь ничтожным, что я могу пересчитать их по пальцам».
Классификация Хаббла продолжает служить науке, и все последующие модификации её существа не затронули. В хрестоматии «Книга первоисточников по астрономии и астрофизике, 1900–1975» К. Ланга и О. Гингерича (США), где воспроизведены самые выдающиеся исследования за три четверти нашего столетия, помещены три работы Хаббла, и первая из них - работа по классификации внегалактических туманностей. Две другие относятся к установлению природы этих туманностей и открытию закона красного смещения.
Классификация, естественно, не решала вопроса природы туманностей. Со времени их открытия сосуществовали или менялись самые противоположные представления. В туманностях, особенно спиральных, видели и близкие объекты, в которых из диффузного вещества якобы возникают звёзды и планеты, и далёкие звёздные системы - галактики. Решающим было бы определение расстояний до них.
В 1923 году Хаббл приступил к наблюдениям туманности в созвездии Андромеды на шестидесяти и сто дюймовых рефлекторах. На первой же удачной пластинке 4 октября, сопоставленной с другими, он кроме двух новых звёзд обнаружил слабую переменную. Она оказалась цефеидой, представителем замечательного класса звёзд, период колебания блеска которых тесно связан с их светимостью. По зависимости «период - светимость», установленной по цефеидам Галактики, можно было оценить светимость обнаруженной звезды, а тогда видимый блеск сразу же указывал на её расстояние и тем самым на расстояние до Туманности Андромеды. Учёный сделал вывод, что большая Туманность Андромеды действительно другая звёздная система. Такие же результаты Хаббл получил и для туманности NGC 6822 и туманности в Треугольнике.
Хотя об открытии Хаббла вскоре стало известно ряду астрономов, официальное сообщение последовало лишь 1 января 1925 года, когда на съезде Американского астрономического общества Г. Рессел зачитал доклад Хаббла. Известный астроном Д. Стеббинс писал, что доклад Хаббла «во сто крат расширил объём материального мира и с определённостью решил долгий спор о природе спиралей, доказав, что это гигантские совокупности звёзд, почти сравнимые по размерам с нашей собственной Галактикой». Теперь Вселенная предстала перед астрономами пространством, заполненным звёздными островами - галактиками.
Задержка в сообщении столь важного результата на год с лишним была связана с противоречием, в которое вступало открытие Хаббла с казавшимся тогда убедительным, а на самом деле ошибочным выводом А. ван Маанена о быстром вращении ряда спиральных галактик.
Уже одно установление истинной природы туманностей определило место Хаббла в истории астрономии. Но на его долю выпало и ещё более выдающееся достижение - открытие закона красного смещения.
В середине января 1929 года в «Труды» Национальной академии наук США Хаббл представил небольшую заметку под названием «О связи между расстоянием и лучевой скоростью внегалактических туманностей». Простое сопоставление скоростей туманностей с их расстояниями, несомненно, свидетельствовало о том, что искомая связь существует и вводимый в кинематические уравнения K-член должен быть пропорциональным расстоянию. По данным Хаббла, коэффициент в K-члене составлял около 500 км/с на каждый мегапарсек (впоследствии выяснилось, что полученное значение завышено примерно на порядок). Это означало, что галактики разлетаются друг от друга и их скорости линейно увеличиваются с расстоянием. Вскоре эта зависимость была названа законом Хаббла, а коэффициент пропорциональности - постоянной Хаббла и в его честь стала обозначаться латинской буквой H0.
В обсерватории Маунт-Вилсон началось определение лучевых скоростей всё более удалённых галактик. К 1936 году М. Хьюмасон публикует данные для ста туманностей. Рекордную скорость в 42 000 км/с удалось зарегистрировать у члена далёкого скопления галактик в Большой Медведице. Но это уже было пределом возможностей стодюймового телескопа. Нужны были более мощные инструменты.
В 1935 году Хаббл и физик-теоретик Р. Толмен сделали попытку рассмотреть природу красного смещения, исходя из подсчётов галактик. Красное смещение ослабляет свет галактик и в измеренные их звёздные величины необходимо вводить некоторые поправки. В зависимости от причины красного смещения такие поправки будут различными, а отсюда окажутся разными и результаты подсчётов галактик в зависимости от звёздной величины. Однако получить определённый результат исследователям не удалось. «Окончательный вывод, - указывал Хаббл, - основанный на наблюдательных критериях, невозможен до тех пор, пока не будут получены результаты с 200-дюймовым рефлектором».
Закон Хаббла практически сразу же был признан в науке. Значение открытия Хаббла высоко оценил Эйнштейн. В январе 1931 года он писал «Новые наблюдения Хаббла и Хьюмасона относительно красного смещения… делают вероятным предположение, что общая структура Вселенной не стационарная».
Хаббл становится одним из известнейших астрономов мира. Его приглашают с лекциями в университеты Америки и Англии, награждают почётными медалями, избирают в члены академий и научных обществ. В Йельском университете он читает курс лекций о галактиках, опубликованный затем в виде книги «Мир туманностей», - сводку знаний, полученных им на крупнейшем приборе того времени. Высокое признание заслуг не изменило жизни Хаббла. Он по-прежнему упорно работал и, как ранее, сторонился организационной и всякого рода представительской деятельности. Но было бы неверным представлять его отшельником, у него немало интересных друзей и хороших знакомых. Среди них композитор Игорь Стравинский, писатель Олдос Хаксли, художник и режиссёр Уолт Дисней, американские и английские литераторы, актёры. Он глубоко интересовался философией и историей науки, собирал редчайшие книги XVI–XVII веков по астрономии, был тесно связан с известной Хантингтонской библиотекой в Сан-Марино.
Есть свидетельства, что Хаббл был достаточно консервативным в вопросах политики. Но это не мешало ему занять чёткую гражданскую позицию в развязанной гитлеровской Германией Второй мировой войне. В октябре 1940 года Хаббл впервые публично выступил с призывом к немедленной помощи Великобритании, а в ноябре 1941 года за шесть недель до трагедии Пёрл-Харбора Хаббл обратился к американским ветеранам, ещё более чётко определив свою позицию: «Я не говорю вам, что нам нужно бороться на стороне Англии или России. Я говорю вам, что это наша война… Если американские экспедиционные силы нужны для сокрушения нацизма, они должны быть посланы за рубеж. Нам не приходится выбирать - это суровая необходимость».
Сразу же после того, как США объявили войну Японии, отставной майор Хаббл, которому было уже за пятьдесят, сделал безуспешную попытку попасть в армию. Но лишь в августе 1942 года ему удалось включиться в оборонную работу на Абердинском полигоне (восточное побережье Америки). Центром полигона была баллистическая лаборатория, которую и возглавил Хаббл. Работа подразделения Хаббла оказалась, в частности, связанной и с челночными операциями американской бомбардировочной авиации в 1944 году. «Настоящим подвигом, - вспоминал Хаббл после войны, - было создание таблиц бомбометания для русских бомб, не располагая какими-либо данными, кроме качественного описания. Эти таблицы использовали на наших бомбардировщиках, когда они ложились на обратный курс после приземления на русской территории».
Хаббл честно выполнил свой долг и мог быть удовлетворён высокой оценкой его трудов, его наградили в 1946 году медалью «За заслуги», специально учреждённой для гражданских лиц за выдающийся вклад в военные действия. Такую же награду в тот год получили Ферми, Оппенгеймер и другие физики - создатели атомного оружия.
Хаббл вернулся к мирному труду с твёрдым убеждением, что войн больше быть не должно. «Война с применением новых видов оружия, - говорил он об атомных бомбах и ракетах, - превратит цивилизацию в руины. Сейчас наш мир стал таким маленьким, столь достижимыми стали все его уголки, что никакому народу нельзя сохранить свою безопасность в одиночку. Даже если это против наших желаний, чтобы выжить, мы вынуждены сотрудничать друг с другом. Война или самоуничтожение - эти понятия мы должны считать синонимами».
После войны в обсерватории, куда вернулся Хаббл, возобновились работы по созданию двухсотдюймового (508-сантиметрового) телескопа. Хаббл возглавил комитет по разработке перспективных планов исследований на новом инструменте, был членом комитета по управлению объединившихся обсерваторий Маунт-Вилсон и Маунт-Паломар. Главную задачу обсерватории Хаббл видел в решении космологической проблемы. «Можно с уверенностью предсказать, - убеждённо говорил он, - что 200-дюймовик ответит нам, следует ли красное смещение считать свидетельством в пользу быстро расширяющейся Вселенной или оно обязано некоему новому принципу природы».
Хаббл не сомневался, что именно ему и предстоит главная работа в этом направлении на новом инструменте. Однако его коллеги считали, что задуманные Хабблом подсчёты слабых галактик недостаточно эффективное средство решения проблемы, общее значение которой сомнению никто не подвергал. Нужно было укрепить всю базу, на которой строились внегалактические исследования прежде всего, вести фотоэлектрические измерения слабых звёзд, как стандартов фотометрии, искать цефеиды и иные индикаторы расстояний в далёких галактиках, решать другие не менее важные задачи и только потом браться за новое определение постоянной Хаббла. По существу Хаббл был отстранён от активной работы на двухсотдюймовом рефлекторе, окончательно вступившем в строй в 1949 году. Но всё-таки первые снимки на новом инструменте получил именно он.
Летом 1949 года Хаббл перенёс тяжёлый инфаркт. С трудом справившись с недугом, он снова вернулся к работе - искал в галактиках переменные и новые звёзды, открывал сверхновые. Но активность его заметно упала, и публикаций за эти годы было мало. Последней серьёзной работой Хаббла было выполненное вместе с молодым учёным Сендиджем исследование переменных звёзд высокой светимости в туманностях Андромеды и Треугольника. Эти массивные молодые звёзды интересны не только с точки зрения звёздной эволюции, но и как возможные индикаторы расстояний до тех далёких галактик, где цефеиды наблюдать уже нельзя.
В мае 1953 года Хаббл посетил Англию, где на собрании Королевского астрономического общества он читал лекцию о законе красного смещения, рассказывал о перспективах исследований по космологии. По-видимому, он чувствовал себя вполне здоровым, и ничто не предвещало близкого конца.
Хаббл ушёл из жизни от инсульта 28 сентября 1953 года совершенно неожиданно, когда в обеденный час вместе с женой он из обсерватории подъезжал на машине к своему дому.
На Земле нет памятников Хабблу. Никому не известно даже, где он похоронен, такова была воля его жены. Его именем назван кратер на Луне и астероид № 2069. В честь одного из выдающихся астрономов XX века Эдвина Хаббла в 1990 году был назван самый мощный телескоп, выведенный на космическую орбиту и значительно расширивший возможности астрономов.
В Маршфилде (штат Миссури, США) в семье служащего страхового агентства.
В 1910 году окончил Чикагский университет, получив диплом бакалавра. Затем изучал юриспруденцию в The Queen"s College при Оксфордском университете в Англии.
В 1913 году вернулся в США и в течение года занимался юридической практикой в штате Кентукки.
В 1914 году, решив посвятить себя астрономии, поступил в Йеркcскую обсерваторию Чикагского университета, где проработал до 1917 года и защитил диссертацию на докторскую степень в области астрономии.
В 1917 году Эдвин Хаббл был приглашен на работу в новую обсерваторию Маунт-Вилсон, но в это время США вступили в Первую мировую войну, и он ушел добровольцем в армию.
Воинская часть, в которую попал Хаббл, была отправлена во Францию. В ноябре 1918 года он был ранен осколком снаряда.
В 1919 году , демобилизовавшись в чине майора, он начал работать в обсерватории Маунт-Вилсон (Калифорния), где были установлены крупнейшие телескопы того времени — 60- и 100-дюймовые рефлекторы.
Занимался изучением галактических туманностей . В 1922 году предложил классификацию наблюдаемых туманностей на внегалактические (галактики) и галактические (газово-пылевые). В 1924-1926 годах Хабблу удалось на фотографиях обнаружить звезды, из которых состоят некоторые ближайшие к нам галактики, и тем самым доказать, что они представляют собой звездные системы, подобные нашей Галактике.
В 1925 году он составил первую подробную систему классификации галактик по их форме, являющуюся основой современной классификации.
Основываясь на функции светимости галактик, разработал ряд критериев, позволяющих оценивать расстояния до самых далеких из них. В 1929 году Хаббл обнаружил, что между скоростями движения галактик и расстоянием до них существует линейная зависимость (закон Хаббла), и определил численное значение коэффициента этой зависимости (постоянная Хаббла). Это открытие стало наблюдательной основой представлений о расширяющейся эволюционирующей Вселенной.
Вплоть до Второй мировой войны Хаббл исследовал расширение Вселенной на примере все более далеких галактик.
Свои исследования по внегалактической астрономии Хаббл подытожил в книгах "Мир туманностей" (The Realm of the Nebulae, 1936) и "Наблюдательный подход к космологии" (The Observational Approach to Cosmology, 1937).
Когда началась Вторая мировая война, Хаббл возглавил Южно-Калифорнийский объединенный комитет борьбы за свободу.
С 1940 года он начал публично выступать против гитлеровской агрессии. Эдвин Хаббл попытался пойти служить в армию, но из-за возраста его не взяли. В 1942 году ему удалось включиться в оборонную работу на Абердинском полигоне (восточное побережье Америки), где он возглавлял Отдел внешней баллистики.
После окончания войны Хаббл продолжил работу в обсерватории Маунт-Вилсон. Принимал активное участие в создании 200-дюймового телескопа обсерватории Маунт-Паломар. Получил первые фотографии с помощью этого телескопа.
В последние годы жизни Хаббл активно выступал за запрещение оружия массового поражения.
Работа Эдвина Хаббла во время войны была высоко оценена, он получил медаль "За заслуги" (1946).
Заслуги ученого были также отмечены множеством других наград: медалью Барнарда (1935), медалью Катерин Брюс Тихоокеанского астрономического общества (1938), медалью Бенджамина Франклина Института имени Б.Франклина (1939), Золотой медалью Лондонского королевского астрономического общества (1940).
Хаббл был избран в Национальную академию наук США (1927), затем стал членом академий ряда стран.
Открытие закона расширения Вселенной сделало Хаббла одним из выдающихся ученых ХХ века. Его называют величайшим астрономом со времен Коперника, сравнивают с Галилеем и Гершелем.
Его именем назван кратер на Луне и один из астероидов. А на околоземной орбите несет службу запущенный в 1990 году космический телескоп Хаббла (Hubble Space Telescope).
Материал подготовлен на основе информации РИА Новости
Высказанные в начале второй половины XVIII в. Кантом и Ламбертом предположения, что Млечный Путь - одна из бесчисленных звездных систем в бесконечной Вселенной, были в свое время только смелыми догадками. Подтвердить их правильность было невозможно. Наука не располагала еще никакими сведениями о форме и размерах самого Млечного Пути. Однако передовые ученые конца XVIII и первой половины XIX в. разделяли мнения Канта и Ламберта, хотя и не могли подкрепить их никакими доказательствами.
Изучение Млечного Пути далеко продвинулось вперед благодаря трудам Гершеля и В. Я. Струве. Ирландский астроном В. Парсонс при помощи своего гигантского телескопа обнаружил в середине XIX в., что многие из туманностей, которые не разделяются на отдельные звезды, имеют спиральную форму. А после открытия спектрального анализа и применения его к изучению небесных тел оказалось, что у многих туманностей, в особенности у спиральных, спектр не отличается от обычного спектра звезд.
Этим как будто подтверждалось, что такие туманности, которые открывались все в большем и большем количестве, могут быть далекими звездными системами.
Однако во второй половине XIX в. большинство ученых не разделяло мнения о множественности звездных систем и полагало, что Млечный Путь - единственная звездная система во Вселенной, а сама Вселенная имеет конечные размеры.
Но в начале XX в. новые открытия заставили ученых сильнее заинтересоваться вопросом о природе спиральных и других «неразложимых» туманностей. В некоторых из них (в частности, в туманности в созвездии Андромеды) были замечены вспыхнувшие новые звезды. Когда удалось при помощи спектрального анализа измерить скорости движения некоторых туманностей, они оказались огромными - тысячи километров в секунду. В то же время все попытки измерить непосредственно перемещение туманностей на фоне неба оказались безуспешными. А это означало, что они находятся на расстояниях, во много раз превосходящих расстояния до самых далеких звезд Млечного Пути.
Однако сколько-нибудь точному определению эти расстояния долго не поддавались. В 1920 г. шведский астроном Лундмарк показал, что расстояние до туманности в Андромеде составляет не менее 650 000 световых лет. В том же году американский астроном Кёртис привел важные доводы в пользу того, что спиральные туманности - звездные системы, удаленные от нас на сотни тысяч, миллионы и десятки миллионов световых лет. Однако многие астрономы возражали против выводов Лундмарка и Кёртиса, все еще считая, что спиральные туманности принадлежат к нашей звездной системе, а сами звездными системами не являются.
В 1924 г. весь мир облетела весть, что американский астроном Эдвин Хаббл при помощи только что вошедшего в строй гигантского телескопа обсерватории Маунт-Вильсон (в Калифорнии) с зеркалом 250 см в диаметре окончательно доказал, что туманность в Андромеде и некоторые другие туманности имеют звездное строение и находятся далеко за пределами Млечного Пути.
Таким образом, впервые было доказано, что Млечный Путь, или наша Галактика - не единственная звездная система во Вселенной. В истории астрономии началась новая эпоха - эпоха открытия и изучения других звездных систем и исследования безграничных просторов Вселенной. Начало этой эпохи и многие ее последующие достижения связаны с именем Эдвина Хаббла.
Хаббл родился в 1889 г. в штате Миссури. Он учился в Чикагском университете, а потом продолжал свое образование в Оксфордском университете в Англии. В 1914 г. Хаббл вернулся в Чикаго и стал ассистентом Йеркской обсерватории (близ Чикаго), в которой установлен крупнейший в мире рефрактор с объективом в 102 см. Однако успешно начавшаяся научная работа Хаббла была прервана призывом в армию в связи с участием США в первой мировой войне. По возвращении с западноевропейского фронта Хаббл стал астрономом обсерватории Маунт-Вильсон - одной из крупнейших астрофизических обсерваторий мира.
Уже первые свои труды Хаббл посвятил фотографическому изучению слабых туманностей. В этих трудах Хаббл утверждал звездную природу спиральных туманностей. Он назвал их внегалактическими туманностями, т. е. находящимися за пределами нашей Галактики.
Сделанное в 1924 г. Хабблом открытие принесло ему мировую известность. Суть открытия заключалась в том, что на полученных Хабблом при помощи 250-сантиметрового рефлектора фотографиях крайние (менее яркие) области трех туманностей - в Андромеде, в Треугольнике и еще одной, обозначенной в каталоге номером 6822 - отчетливо разлагались на звезды. Исследование фотографий показало, что среди их звезд в большом количестве имеются переменные - цефеиды. Это обстоятельство имело огромное значение.
Еще в конце XIX в. выдающийся американский астроном Э. Пикеринг (1846-1919) начал на обсерватории Гарвардского университета обширные исследования переменных звезд. В 1908 г. сотрудница Пикеринга Ливитт (1868-1921) открыла замечательную особенность переменных звезд - цефеид: чем больше период изменения блеска у цефеид, тем больше их светимость, т. е. их истинная сила света. Это значит, что если из наблюдения той или иной цефеиды установлена величина периода изменения ее блеска, то по определенной формуле вычисляется и ее сила света по сравнению с Солнцем. А после этого уже легко рассчитать, на каком расстоянии от нас должна находиться эта цефеида, если она при установленной ее светимости представляется с Земли звездой данной видимой звездной величины. Так как цефеиды являются звездами огромной светимости (все они гиганты или сверхгиганты), то они в первую очередь были обнаружены астрономами во внегалактических туманностях, звездное строение которых было открыто Хабблом.
Таким образом Хаббл определил расстояние до исследованных им внегалактических туманностей. Расстояние до туманности в Андромеде оказалось по его вычислениям около миллиона световых лет.
Примерно таким же оказалось и расстояние до туманности в Треугольнике. Расстояния туманностей от нас в десятки раз превысили размеры нашей звездной системы - Млечного Пути.
Но это было только началом. В последующие годы Хаббл исследовал множество внегалактических туманностей, которым теперь было дано название галактик, ввиду их равноправности с нашей Галактикой, название которой пишется с прописной буквы. Оказалось, что далеко не все они имеют спиральную форму. Многие имеют эллиптическую форму, некоторые отличаются неправильной формой. Таковы, между прочим, Магеллановы Облака (Большое и Малое) - огромные скопления звезд, видимые невооруженным глазом в южном полушарии неба.
Хаббл составил подробную классификацию галактик по их форме и по другим особенностям.
В течение последующих лет благодаря трудам Хаббла и других астрономов, в особенности Харлоу Шапли и Вальтера Бааде, быстро расширялись границы изученной части Вселенной. При помощи фотографии (на пластинках) были открыты миллионы галактик, находящихся на все более и более далеких расстояниях.
Были обнаружены скопления и целые «облака» галактик.
В 1941 г. работы Хаббла были прерваны второй мировой войной, когда он был привлечен к участию в военно-технических мероприятиях. После войны он возобновил свои исследования на обсерватории Маунт-Вильсон и одновременно принял деятельное участие в проектировании новой обсерватории на горе Паломар с величайшим в мире рефлектором (с зеркалом диаметром 508 см), который был установлен на этой обсерватории в послевоенные годы.
Хаббл скончался в 1953 г. Он был одним из самых выдающихся и талантливых астрономов нашей эпохи и пионером изучения далеких звездных систем, похожих на систему нашего Млечного Пути.
Наше время - эпоха непрерывного и необычайно быстрого расширения знаний о Вселенной и проникновения во всё более далекие ее глубины с помощью не только спектрального анализа и фотографии, но и нового мощного орудия - радиоисследований.
Открытие радиоволн послужило основанием для развития новой области астрономии - .
Самые последние годы принесли с собой открытия, уточнившие наши представления о расстояниях до галактик и об их размерах, а тем самым и о масштабах той части Вселенной, которая доступна для изучения с помощью современных телескопов. Так, по последнему определению, расстояние до галактики в Андромеде составляет 2 300 000 световых лет. Это один из гигантов мира галактик, в котором наша звездная система не занимает первого места, хотя она и очень крупная система.
В 1953 г. было установлено, что наша звездная система и множество других образуют систему более высокого порядка. Ее центром является скопление галактик в созвездии Девы. Это сверхскопление галактик - одно из многих.
Мы можем гордиться, что в решении основных вопросов современной астрономии выдающееся значение имеют труды советских астрономов. Но в то же время мы уважаем и труды выдающихся астрономов других стран, которые вместе с нашими учеными выясняют строение и развитие Вселенной. Одним из таких выдающихся астрономов XX в. был Эдвин Хаббл.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
