Гравитация Том 2 - Мизнер Ч.
Скачать (прямая ссылка):
2. Знание эволюции галактик (к 1973 г.) находится в довольно рудиментарной состоянии, так что пока нельзя подтвердить или исключить такой эффект (Cm. работы, цитированные Сэндейджом [462].) 1J
Дополнение 29.5. ЭДВИН ПАУЭЛЛ ХАББЛ,
20 ноября 1889 г., Маршфилд, Миссури,— 28 сентября 1953 г.,
Пасадена, Калифорния2)
В возрасте 24 лет Эдвину Хабблу присвоили правовую степень в Оксфордском университете, и он начал юридическую практику в Луизиане, Кентукки. После года практики он был сыт этим по горло и, по его словам, «бросил юриспруденцию в угоду астрономии и знал, что даже если будет второсортным или третьесортным астрономом, только астрономия имеет значение». В качестве места для своего астрономического образования он выбрал Чикагский университет и Иёркскую обсерваторию и три года спустя (в 1917 г.) защитил докторскую диссертацию на тему «Фотографические исследования слабых туманностей».
Когда Хаббл входил в астрономию, подозревали, что некоторые туманности лежат за пределами Галактики, однако доказательств этого почти не было. В течение последующих двух десятилетий Хаббл больше, чем кто-либо другой, помог людям открыть просторы внегалактической Вселенной. Работая с 60- и 100-дюймовыми телескопами на Маунт-Вилсон, Хаббл привел неопровержимые свидетельства в пользу внегалактической природы спиральных туманностей, эллиптических туманностей и нерегулярных туманностей (называемых теперь галактиками). Он придумал схему классификации галактик, которая используется по сей день. Он систематизировал весь предмет внегалактического исследования: определение шкалы расстояний, светимостей, звездных плотностей и пекулярного движения в нашей Галактике; получение обстоятельных доказательств того, что законы физики вне Галактики такие же, как и вблизи Земли (по словам Хаббла: «проверка принципа однородности природы»). Он обнаружил и доказал количественно
1) Указанные здесь, а также другие неопределенности делают крайне затруднительным определение таким образом геометрии Вселенной и, следовательно, полной плотности материи р. He надежны и другие способы [238]. По-видимому, согласно современным наблюдательным данным, средняя плотность материи во Вселенной не превышает критическую.— Прим. ред.
2) Это дополнение основано главным образом на биографии Хаббла, данной Мэйол-лом [464].
§ 29.4. Соотношение величина — красное смещение 473
крупномасштабную однородность Вселенной. И (это его самый выдающийся триумф!) он открыл расширение Вселенной.
Детали пионерской работы Хаббла лучше всего отражены в его собственных словах:
чО природе туманностей известно крайне мало, и вдобавок не была предложена их классификация... Согласие [между скоростью испарения из спиральной туманности и скоростью испарения из нашей Галактики] таково, что это придает некоторую окраску гипотезе, согласно которой спирали представляют собой звездные системы, находящиеся на расстояниях, часто измеряемых в миллионах световых лет».
1920 г.; докторская диссертация [465]; публикация ее из-за первой мировой войны задержалась на 3 года.
«Настоящее исследование [использующее цефеиды в качестве индикатора расстояний за пределами Магеллановых Облаков] отождествляет NGC 6822 с изолированной системой звезд и туманностью того же типа, что и Магеллановы Облака, хотя несколько меньшей и значительно более удаленной. Соответствующая структура основана, таким образом, на критерии цефеид, согласно которому размеры, светимости и плотности, как всей системы [NGC 6822], так и отдельных ее членов, определяются значениями величин, которые полностью известны. Единственная новая величина — это расстояние. Таким образом, принцип однородности природы, по-видимому, спокойно властвует в этой удаленной области пространства».
1925 г. [466]
«Критические тесты, выполненные на 100-дюймовом рефлекторе, на котором достигнута высочайшая разрешающая способность, не выявляют различия между фотографическими изображениями так называемых «конденсаций в Месье 33» и изображениями обычных галактических звезд... Для 35 цефеид прослеживается соотношение период — светимость, из которого получают расстояние, в 8,1 раза превышающее расстояние до Малого Магелланова Облака. Если использовать для последнего расстояния значение Щепли, то расстояние до спиральной галактики составит приблизительно 263000 пс».
1926 г. [467]
«(В настоящей статье [468]) введена общая классификация туманностей... различные типы [внегалактических туманностей] однородно распределены по небу... В настоящее время имеются данные для получения порядка величины плотности пространства. Это достигнуто благодаря наличию формул для числа туманностей до данной предельной величины и для расстояния как функции величины. [В результате]
р = 1,5'IO-31 г/см3.
Это значение следует рассматривать в качестве нижнего предела, поскольку полностью пренебрегалось неопределенным количеством материала, рассеянного между системами. Среднюю плотность пространства можно использовать для определения размеров конечной, но безграничной Вселенной, опи-
