描述
开 本: 16开纸 张: 纯质纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787203104964
◎2010年美国科学史学会戴维斯奖获奖作品
◎哈勃传奇是怎样成就的?
◎爱因斯坦的相对论与“发现宇宙”有怎样的关系?
◎人类经过多少曲折、往复,才*终发现“宇宙起源于一场大爆炸”?
1925年1月1日,35岁的天文学家埃德温•哈勃向世人宣布了他的发现:宇宙要比以前所认为的大千万亿倍,充满了无数与银河系一样的星系。这一发现是天文学史上的一个里程碑,极大地改变了人类对自己在宇宙中所处位置的认知。六年后,哈勃和其他人的后续研究迫使阿尔伯特•爱因斯坦放弃了自己的宇宙模型,并*终接受了这样一个惊人的事实:宇宙不是静态的,而是膨胀的。
正因为有了这些对科学有着近乎执着的科学家的不断探究、纠正,我们对宇宙的认知才不断更新和完善,不得不说,科学的发现并非一两个天才就能完成,而是许多才华横溢的科学家和研究人员在幕后辛勤工作、共同努力的结果。
本书中,这些才华横溢的人物一一现身:发现了测量宇宙巨大尺度方法的亨利埃塔•莱维特;宇宙膨胀的*位发现者、怀才不遇的维斯托•斯里弗;正确解释了爱因斯坦关于宇宙的理论的耶稣会神父乔治•勒梅特;只受过八年教育,就成了世界著名星系运动专家的米尔顿•哈马逊;以及哈勃的宿敌——哈罗•沙普利,因其对宇宙的错误看法,将宇宙真实本性和惊人大小的发现推迟了十多年……
序言 1925 年 1 月 1 日 / 01
启航
第1章 小小科学共和国 / 002
第2章 基勒的众多星云 / 015
第3章 比事实更强大 / 045
第4章 这就是在荒无人烟的西部所取得的天文学进展 / 071
第5章 请转达我对南瓜的问候 / 089
第6章 值得关注的是…… / 114
探索
第7章 帝国缔造者 / 128
第8章 太阳系并非银河系中心,人类亦如此 / 141
第9章 他看起来的确就像第四维度! / 171
第10章 针尖对麦芒 / 188
第11章 阿多尼斯般迷人的哈勃 / 216
第12章 处于伟大发现的边缘——或者可能是个佯谬 / 233
发现
第13章 无数个完整世界……遍布星空 / 252
第14章 让 100 英寸望远镜发挥其应有的作用 / 284
第15章 你的计算没错,但你的物理洞察力糟糕透顶 / 302
第16章 宇宙起源于一场大爆炸 / 318
不论发生什么…… / 332
致谢 / 343
译后记 / 347
缩略语 / 351
现行的权威描述:我们生活在一个不断膨胀的宇宙中,银河系只是数十亿个星系之一,这一理论是20世纪20年代和30年代确立的。芭楚莎精彩绝伦地叙述了那时的天文学家在探索宇宙方面的曲折历程。这是一本学术水平很高、可读性很强的书。
——马丁•里斯 英国皇家天文学家、剑桥大学宇宙学和天体物理学教授
本书以生动有趣的笔触回顾了一段科学史,为我们打开了处于那个遥远时间和地点的一扇门,令我们如同身临其境。
——大卫•H•李维 美国国家共享天空基金会主席
*激动人心的科普作家之一,抓住了20世纪初惊艳岁月的兴奋点——我们真正发现了我们的宇宙。这本书展示了一批伟大天文学家和物理学家对神秘宇宙孜孜以求的探索精神,为我们带来了一场奇妙的宇宙之旅。
——沃尔特•艾萨克森 《爱因斯坦:生活和宇宙》一书作者
无数个完整世界……遍布星空(节选)
在使用仪器设备方面,哈勃并不是在行的天文学家。有时着急看结果,哈勃就直接到暗房。[18]但他并不总是使用新的显影剂,或者花时间定影和清洗。哈勃自己处理的照片和光谱经常被刮坏,需要在公布前进行修版。但作为一名天体计算师,他非常出色。哈勃耐心地计算出一个又一个变星的数据。哈勃对新星也进行了研究,并制成表格。天文学家离开望远镜的伏案工作,才是天文学的核心工作,但从未得到应有的赞扬。哈勃在帕萨迪纳的圣巴巴拉大街有一间安静、装满书籍的办公室。它宽敞、装饰古朴,曾经被黑尔使用过。正是在这间办公室里,哈勃真正发现了宇宙。正如加州理工的天文学家杰西·格林斯坦(Jesse Greenstein)曾经说过的那样,天文观测“是一大堆混合着许多令人难以置信的无聊和不适的美丽……冗长而难以置信的艰难过程”。[19]
然而,尽管他有无数页的数据证明在银河系界限之外有其他的宇宙,但哈勃仍然没有发布消息。鉴于几十年来对自己个人生活经历进行的无情重建,显然哈勃的自我是脆弱的。但是,那些浮夸的装饰可以出现在他的生活中,却从来不会与他的科学成就产生任何瓜葛。当涉及天体推测时,哈勃高度保守,他从不像沙普利一样敢于在科学领域出风头。沙普利随便(大声地)发表他的猜想。哈勃受过的法律训练很可能已经教会了他,在牢牢掌握事实之前,要克制。或者,一想到可能不得不撤回自己的发现时,他就觉得那是无法忍受的耻辱,尽管这一发现将重塑宇宙。
在这个阶段,哈勃更容易非正式地讨论他的新发现。7 月份时,哈勃给维斯托·斯里弗写了一封信,先谈了一些有关日常天文学委员会的事务,然后在信末漫不经心地提到了近的工作:“你……可能有兴趣听听在 M31 的外部区域发现变星的事情。已经有六个变星是确定的,还有其他几个存疑……你要知道,我是多么渴望绘制出其他几颗的曲线。但过早地讨论‘周期 – 光度’关系有多么令人难以启齿。”[20]哈勃还不知道,斯里弗已经听说过这些有趣的发现了。[21]通过非正式渠道,该消息迅速传播开去。[22]柯蒂斯早在 3 月份就知道了哈勃的发现,沙普利当然更早。普林斯顿大学的亨利·诺利斯·罗素是从英国的詹姆斯·琼斯那儿首次听到这个消息的!小道消息的秘密来源伸得可够远、够复杂的。
除了哈勃,没有人会比阿德里安·范马伦更如坐针毡。如果哈勃的发现成立,那就意味着范马伦的旋转螺旋星云的看法是错误的。所以,范马伦一定要密切关注这方面发展的动态,并收集所有的流言蜚语。他写信给沙普利时问道:“你对哈勃的造父变星有何看法?”[23]
与此同时,沙普利收到了哈勃的消息,听说了他发现的一些新变星,包括其他螺旋星云中的一些变星。哈勃在 8 月份写信给他说:“我觉得用螺旋星云中的这些变星来得出结论还为时尚早,但这些毫无价值的东西都指向一个方向,开始考虑所涉及的各种可能性,不会有什么害处。”[24]
哈勃对其发现越来越有信心。面对涌现而来的越来越多的证据,沙普利终于意识到了显而易见的危险。他认输了,只好迅速、诚恳地默认。沙普利和家人一起去马萨诸塞州的伍兹霍尔度暑假,一度在玛莎葡萄园附近帮助挖海星。沙普利在嬉戏中短暂地抽出一点时间,回复哈勃 8 月份的来信。他形容新的结果“令人兴奋”。
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