标题：第八章 爱因斯坦的宇宙(5)

内容：
第八章 爱因斯坦的宇宙(5)斯莱弗第一个注意到光的这种作用，意识到这对将来理解宇宙的运动十分重要。

不幸的是，谁也没有太多注意他。

你会记得，珀西瓦尔・洛厄尔在这里潜心研究过火星上的运河，因此洛厄尔天文台是个比较独特的地方。

到了20世纪的前10年，它在任何意义上都成了研究天文的前哨阵地。

斯莱弗不知道爱因斯坦的相对论，世界也同样不知道斯莱弗，因此，他的发现没有影响。

荣誉反而属于一个非常自负的大人物，他的名字叫埃德温・哈勃。

哈勃1889年生于欧扎克高原边缘的一个密苏里州小镇，比爱因斯坦小10岁；他在那里及芝加哥郊区伊利诺伊的惠顿长大。

他的是一名成功的保险公司经理，因此家里的生活总是很优裕。

埃德温 还 天生有个好的身体。

他是个有实力、有天赋的运动员，魅力十足，时髦潇洒，相貌堂堂--用威廉・H.

克罗珀的话来说，英俊到了不适当的程度；用另一位崇拜者的话来说，美得像美神阿多尼斯。

用他自己的话来说，他生活中 还 经常干一些见义勇为的事--抢救落水的人；领着吓坏了的人穿越法国战场，把他们带到安全的地方；在表演赛中几下子就把世界冠军级的拳击手打倒在地，弄得他们不胜难堪。

这一切都好得简直令人难以置信，但都是真的。

尽管才华出众，但哈勃也是个顽固不化的说谎大王。

这就很不寻常了，因为哈勃的生活中从小就充满真正的奇特之处，有时候简直令人难以置信地出类拔萃。

仅在1906年的一次中学田径上，他就赢得了撑杆跳高、铅球、铁饼、链球、立定跳高、助跑跳高的冠军， 还 是接力赛跑获胜队的成员--那就是说，他在一次上获得了7个第一名。

同年，他创造了伊利诺伊州跳高记录。

作为一名学者，他也是出色得不得了，不费吹灰之力就考上芝加哥大学，攻读物理学和天文学（说来也巧，系主任就是阿尔伯特・迈克尔逊）。

他在那里被选为牛津大学的首批罗兹奖学金获得者之一。

3年的英国生活显然冲昏了他的头脑。

1913年他返回惠顿的时候，披着长披风，衔着烟斗，说起话来怪腔怪调，滔滔不绝--不大像英国人，而又有点像英国人--这种模样他竟保留终生。

他后来声称，他在20世纪20年代的大部分时间里一直在肯塔基州当律师，但实际上他在印第安纳州新奥尔巴尼当中学和篮球教练，后来才获得博士学位，并在陆军待了很短时间。

（他是在签订停战协定前一个星期抵达法国的，几乎肯定没有听到过愤怒的枪炮声。）1919年，他已经30岁。

他迁到加利福尼亚州，在洛杉矶附近的威尔逊山天文台找了个职位。

非常出人意料的是，他很快成为20世纪最杰出的天文学家。

让我们稍停片刻，先来考虑一下当时人们对宇宙的了解是如何少得可怜，这是值得的。

今天的天文学家认为，在可见的宇宙里也许有1400亿个星系。

这是个巨大的数字，比你听了这话认为的 还 要巨大得多。

假如把一个星系比做一粒冻豆子，这些豆子就可以塞满一个大礼堂--比如，老波士顿或皇家艾伯特大厅。

（有一位名叫布鲁斯・格雷戈里的天体物理学家 还 真的计算过。）1919年，当哈勃把脑袋伸向望远镜的时候，我们已知的星系数只有一个：银河系。

其他的一切要么被认为是银河系的组成部分，要么被认为是远方天际众多气体中的一团气体。

哈勃很快证明这种看法是极其错误的。

在之后的10年里，哈勃着手研究有关宇宙的两个最基本的问题：宇宙已经存在多久？

宇宙的范围有多大？

为了回答这两个问题，首先必须知道两件事--某类星系离我们有多远，它们在以多快的速度远离我们而去（即现在所谓的退行速度）。

红移能使我们知道星系后退的速度，但不能使我们知道它们离得有多远。

为此，你需要有所谓的标准烛光--即准确测得的某个恒星的亮度，作为测算其他恒星的亮度（并由此计算其相对距离）的基准。

哈勃的好运气来了。

此前不久，有一位名叫亨利埃塔・斯旺・莱维特的才女想出了一种找到这类恒星的方法。

莱维特在哈佛大学学院天文台担任当时所谓的计算员。

计算员终生研究恒星的照片并进行计算--计算员由此得名。

计算员不过是个干苦活的代名词。

但是，在那个年代，无论在哈佛大学， 还 是在任何地方，这是妇女离天文学最近的地方。

这种制度虽然不大公平，但也有某个意想不到的好处：这意味着半数最聪明的脑子会投入本来不大会有人来动脑子的工作，确保妇女最终能觉察到男同事们往往会疏忽的宇宙之细微结构。

有一位名叫安妮・江普・坎农的哈佛大学计算员利用她熟悉恒星的有利条件，发明了一种恒星分类系统。

这种系统如此实用，直到今天 还 在使用。

莱维特的贡献更加意义深远。

她注意到，有一种名叫造父变星（以仙王星座命名，第一颗造父变星就是在那里发现的）的恒星在有节奏地搏动--一种星体的心跳。

造父变星是极少见的，但至少其中之一是我们大多数人所熟悉的。

北极星就是一颗造父变星。

我们现在知道，造父变星之所以搏动，是因为--用天文学家的行话来说--它们已经走过主序阶段，变成了红巨星。

红巨星的化学过程有点儿难懂，已经超出了本书的宗旨（它要求了解很多东西，其中之一就是单离子化的氦原子的性质）。

但是，简而言之，在燃烧剩余的燃料的过程中，它们产生了一种很有节奏、不停地一亮一暗的现象。

莱维特的天才在于，她发现，通过比较造父变星在天空中不同角度的大小，就可以计算出它们之间的相对位置。

它们可以被作为标准烛光--这个名称也是她创造的，现在依然广泛使用。

用这种方法得到的只是相对距离，不是绝对距离。

但是，即使这样，这也是第一次有人想出了一个计算浩瀚宇宙的实用方法。

发布时间：2024-11-01 22:33:28
来源：番茄文学网
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