Edwin Hubble (Deutsch)
Edwin Hubbles Arbeit provozierte eine dramatische Veränderung der Überzeugungen der Menschen über das Universum, als er bewies, dass es neben der Milchstraße auch andere Galaxien gibt.
Hubble zeigte, dass wir in einem Universum vieler Galaxien leben, die durch immense Entfernungen voneinander getrennt sind, jeweils ein isoliertes Inseluniversum.“So wie Kopernikus eine epochale Veränderung verursachte, als er die Erde aus dem Zentrum des Sonnensystems entfernte, tat Hubble dies auch, als er unsere Galaxie aus dem Zentrum des Universums entfernte.,
Hubbles Gesetz signalisiert, dass sich eine andere Galaxie umso schneller von uns entfernt, je weiter sie entfernt ist. Die meisten Wissenschaftler glauben, dass dies bedeutet, dass wir in einem sich ausdehnenden Universum leben, obwohl Hubble diese Interpretation ohne weitere experimentelle Beweise nur ungern akzeptierte.
Anfänge
Edwin Powell Hubble wurde am 20.
Seine Mutter war Virginia Lee James. Sein Vater war John Powell Hubble, der ein Jurastudium hatte und Versicherungsverkäufer war., Edwin war das dritte von acht Kindern, von denen nicht alle die Kindheit überlebten.
Die Familie Hubble war finanziell wohlhabend. Sie mussten wegen John Hubbles Versicherungskarriere mobil sein und lebten in den Vororten von Städten wie Chicago und Louisville. Ihre Häuser waren groß und prestigeträchtig und mit Dienern besetzt.
Die Hubble-Kinder hatten alle Aufgaben zu erledigen, weil ihre Eltern glaubten, dass dies ihnen half, bessere Charaktere zu entwickeln.
Edwin begann als Kind zu lesen und versuchte, mit seinem älteren Bruder und seiner älteren Schwester Schritt zu halten, die mit der Schule begonnen hatten., Seine Lieblingsbücher waren Adventure Stores von Jules Verne und H. Rider Haggard.
Mit sieben Jahren zeigte ihm sein Großvater, ein begeisterter Amateurastronom, eines seiner Teleskope. Edwin war so begierig darauf, es zu benutzen, dass er fragte, ob er nachts am Himmel aufbleiben könne, anstatt eine achte Geburtstagsfeier zu haben.
High School
Edwin scheint leicht durch sein Studium an der Wheaton High School in der Nähe von Chicago gesegelt zu sein. Seine Noten in Englisch, Mathematik, Biologie, Chemie, Physik, Latein und Deutsch lagen normalerweise zwischen 95 und 100., Er verbrachte tatsächlich mehr Zeit mit Sport als mit dem Studium. Ermutigt von seinem Vater arbeitete er während seiner Ferien als Lieferjunge. Er absolvierte die High School in 1906, Alter 16, mit einem Stipendium für die University of Chicago.
College
Im Herbst 1906, noch 16, schrieb sich Hubble in Chicago ein. Er widmete weiterhin viel Zeit dem Sport, insbesondere Basketball, Leichtathletik und Schwergewichtsboxen. Aufzeichnungen zeigen, dass er am 6.Mai 1906 einen neuen Staatsrekord für den Hochsprung aufstellte und 5 Fuß 8-und-ein-halb Zoll räumte. Hubble war sechs Fuß zwei Zoll groß und stark gebaut., Im Jahr 1910 schloss er mit einem Bachelor of Science ab, mit Credits in Wissenschaften wie Physik und Astronomie.
Hubble verbrachte die nächsten drei Jahre mit einem Rhodes-Stipendium auf der anderen Seite des Atlantiks an der University of Oxford. Er war immer noch begeistert von der Wissenschaft, insbesondere von der Astronomie, aber er studierte Rechtswissenschaft (Rechtstheorie) aus Respekt vor seinem Vater, der Jura studierte. Hubble schloss sein Studium 1912 mit einem Bachelor of Arts ab. Ein weiteres Jahr lernte er Spanisch., Während seiner Zeit in Oxford verbrachte er zwei Sommerferien damit, durch Europa zu radeln, aber die Gedanken über seine zukünftige Richtung waren nie weit von seinem Verstand entfernt, und er dachte groß. Er schrieb seine Mutter:
“ Arbeit, um angenehm zu sein, muss zu einem großen Ende führen, ein Ende, das so groß ist, dass Träume davon, Vorfreude darauf überwindet alle Abneigung gegen Arbeit. Wenn ich nur ein Prinzip finde, um dessen willen ich alles andere verlassen und mein Leben widmen könnte.,“Im Herbst 1912 erfuhr Hubble, dass sein Vater starb. Er bat seinen Vater um Erlaubnis, Oxford zu verlassen und zurückzukehren, um ihn zu sehen. Sein Vater lehnte ab und sagte seinem Sohn, er solle weiterarbeiten. Sein Vater starb im Januar 1913.
Lehre und Graduiertenschule
Hubble kehrte im Sommer 1913 in die USA zurück.
Hubble (Links) mit Freunden irgendwann nach seiner Rückkehr aus Oxford. Bild mit freundlicher Genehmigung Der Huntington-Bibliothek.,
Hubble erkunden eine Höhle, die irgendwann nach der Rückkehr aus Oxford. Bild mit freundlicher Genehmigung Der Huntington-Bibliothek.
Er bekam einen Job als Spanisch-und Physiklehrer an der New Albany High School, Indiana. Er trainierte auch die Schulbasketballmannschaft und machte kommerzielle Deutschübersetzungsarbeiten. Er war ein sehr beliebter Lehrer, aber er genoss es nicht sehr.
Er kontaktierte Forest Ray Moulton, einen Astronomieprofessor an der University of Chicago, und fragte nach Abschlussarbeiten., Moulton schrieb Edwin Frost, Leiter des Yerkes Observatory der Universität in Wisconsin, sagte Hubble:
“ …ist ein Mann vom feinsten Typ. Körperlich ist er ein prächtiges Exemplar. In seiner Arbeit hier und vor allem in der Wissenschaft zeigte er außergewöhnliche Fähigkeiten. Ich bin sicher, du würdest ihn genau so finden, wie du es dir wünschst.,“Und so betrat Hubble im Alter von 24 Jahren endlich das Feld, das ihn fasziniert hatte, seit er fast zwei Jahrzehnte zuvor das Teleskop seines Großvaters durchgesehen hatte. Er begann einen Ph. D. in Astronomie und schloss 1917 mit der Arbeit Photographic Investigations of Faint Nebulae ab.
Hubble studierte Nebel, das sind Wolken im Raum. Dieser heißt ESO 373-8.,
Der 1. Weltkrieg intervenierte dann und Hubble verbrachte ein Jahr in der Armee und ein Jahr an der Universität Cambridge, um astronomische Forschungsarbeiten durchzuführen.
1919, im Alter von 30 Jahren, begann er seine Arbeit am Mount Wilson Observatory in Kalifornien, das für seine klare Luft und seine hervorragenden Sichtbedingungen bekannt ist. Er würde dort für den Rest seines Lebens bleiben.
Edwin Hubble durch seine Beiträge zum Science
Galaxien Jenseits Unserer Eigenen
Hubble studierte Nebel für seine Ph. D., und er kehrte zu dieser Arbeit am Mount Wilson zurück, wo er Beobachtungen mit dem größten Teleskop der Welt, dem 2, 5-Zoll-Hooker-Teleskop, machen konnte.
Im Jahr 1912 hatte Henrietta Leavitt etwas Bemerkenswertes über einen Sterntyp entdeckt, der als Cepheid-Variable bekannt ist: Die Geschwindigkeit, mit der dieser Sterntyp einen Dim-Bright-Dim-Zyklus durchläuft, ist hoch signifikant; Es bietet eine Möglichkeit herauszufinden, wie weit der Stern entfernt ist.
In den frühen 1920er Jahren fand Hubble, der vom Zugang zum riesigen Hooker-Teleskop profitierte, Cepheid-Sterne in Nebeln., Er achtete genau auf den Andromeda-Nebel und entdeckte, dass sich die Cepheid-Variablen innerhalb des Nebels in enormer Entfernung von der Erde befinden, viel weiter als Sterne in unserer eigenen Milchstraßengalaxie.
Hubble erkannte, dass der Andromeda-Nebel tatsächlich eine Galaxie ist. Bis dahin dachten die meisten Astronomen, die Milchstraße und das Universum seien dasselbe. Hubble wusste jetzt, dass das Universum wesentlich größer war als die Milchstraße; Es enthielt andere Galaxien oder Inseluniversen.‘
Der Andromeda-Nebel ist eigentlich eine Galaxie., Die Idee, dass einige Nebel Inseluniversen sein könnten, wurde erstmals 1750 vom britischen Astronomen Thomas Wright vorgeschlagen und 1755 vom deutschen Philosophen Immanuel Kant populär gemacht. Bild mit freundlicher Genehmigung NASA / JPL.
Hubble fand:
- Seine besten Fotografien der äußeren Teile des Andromeda-und Triangulumnebels zeigten “ dichte Schwärme tatsächlicher Sterne.“
- Viele der Sterne waren Cepheid-Variablen.
- Die Nebel befanden sich fast eine Million Lichtjahre von der Erde entfernt-viermal weiter als alles, was zuvor beobachtet wurde.,
- Der Durchmesser des Andromeda-Nebels überschritt 30.000 Lichtjahre und ist damit größer als die Milchstraße.
- Die Andromeda-Galaxie emittierte Licht in der Größenordnung von einer Milliarde unserer Sonnen.
Drei Tage nach seinem fünfunddreißigsten Geburtstag wurde Hubbles Entdeckung bekannt gegeben-nicht in einer wissenschaftlichen Zeitschrift-sondern in der New York Times., Seine Ergebnisse zirkulierten tatsächlich einige Zeit still unter Amerikas Astronomen: Die offizielle Präsentation fand in einem Papier statt, das er auf der Sitzung der American Astronomical Society am 1.Januar 1925 vorlegte.
Hubble hatte unsere Sicht auf das Universum für immer verändert. Unsere eigene riesige Galaxie, Heimat unserer Sonne und 100 Milliarden anderer Sterne, ist nur eine von Milliarden anderer Galaxien.
Darüber hinaus gab Hubble uns das System, das wir zur Klassifizierung von Galaxien verwenden, wie unten gezeigt:
Hubbles Klassifizierung von Galaxientypen.,
Die Rotverschiebung steht in direktem Zusammenhang mit der Entfernung
Der bedeutende Astronom Vesto Slipher hatte auch Nebel untersucht. Im Jahr 1913 berichtete er, dass das Licht von Nebeln zum roten Ende des Spektrums verschoben wurde.
Er interpretierte seine Entdeckung als eine Dopplerverschiebung, von der eines der bekanntesten Beispiele die Tonhöhe der Sirene eines Polizeiautos ist: Wenn das Auto auf Sie zusteuert, wird die Tonhöhe angehoben; Wenn es von Ihnen wegrast, wird die Tonhöhe gesenkt.
Licht verhält sich ähnlich. Licht, das von einem von der Erde wegrennenden Objekt emittiert wird, wird zum roten Ende des Spektrums verschoben.,
Wenn die Sonne mit enormer Geschwindigkeit von uns wegrast, würde ihr Licht zum roten Ende des Spektrums verschoben.
Slipher untersuchte eine Reihe von Nebeln-er wusste nicht, dass sie Galaxien waren-und fand Licht von einer großen Mehrheit von ihnen zeigte eine signifikante rote Verschiebung, was darauf hindeutet, dass sie sich mit erstaunlichen Geschwindigkeiten von der Erde entfernten.
1929 nahm Hubble Sliphers Rotverschiebungsdaten und kombinierte sie mit Rotverschiebungsbeobachtungen, die er und sein Assistent Milton Humason gemacht hatten., Er zeichnete die Rotverschiebungsdaten gegen Galaxienabstandsdaten und fand eine bemerkenswerte Korrelation.
Hubble erhielt überzeugende Beweise dafür, dass je weiter eine Galaxie von uns entfernt ist, desto schneller entfernt sie sich von uns.
Hubble verwandelte die Beziehung aus seinem Graphen in eine Gleichung, die jetzt Hubbles Gesetz heißt:
wobei v Geschwindigkeit ist, r Entfernung ist und H die Hubble-Konstante ist, die Hubble berechnet hat, um 530 km s-1 Mpc-1 zu sein., Heute wird angenommen, dass H mit dem Vorteil viel ausgefeilterer Beobachtungsdaten und besserer Entfernungskalibrierungen ungefähr 70 km s-1 Mpc-1 ist.
Das expandierende Universum
Eine Interpretation von Hubbles Gesetz ist, dass wir in einem expandierenden Universum leben. Hubble glaubte nicht, dass es genug harte Beweise gab, um diese Interpretation von Rotverschiebungen zu unterstützen.
Obwohl Hubble die wissenschaftliche Welt auf Hubbles Gesetz aufmerksam machte, wurde das Gesetz tatsächlich zwei Jahre zuvor von Georges Lemaître entdeckt. Unglücklicherweise für Lemaître erhielt seine Arbeit wenig Aufmerksamkeit., Lemaître berechnete H auf 625 km s-1 Mpc-1.
Lemaître entdeckte nicht nur ‚Hubbles Gesetz‘, seine Interpretation davon wurde auch von modernen Kosmologen akzeptiert. Lemaître verwendete Albert Einsteins allgemeine Relativitätstheorie, um zu zeigen, dass Rotverschiebungen natürlich entstehen würden, wenn sich das Gewebe des Raumes selbst ausdehnen würde.
Expanding space ist ein bisschen wie aufsteigendes Rosenbrot; Aus der Sicht einer einzelnen Rosine entfernen sich alle anderen Rosinen, wenn sich das Brot ausdehnt.,
Hubbles Standpunkt war jedoch vollkommen logisch. Obwohl die Existenz von „dunkler Materie“ im Universum oft ein modernes Anliegen zu sein scheint, schrieb Hubble, dass die Rotverschiebungen nur als Beweis für ein expandierendes Universum gerechtfertigt sein könnten, wenn die Dichte der Materie im Universum viel größer wäre als tatsächlich beobachtet worden wäre., Er sagte, die Dichte der Materie, die benötigt wird, um Rotverschiebungen als Beweis für ein expandierendes Universum zu akzeptieren, ist:
“ …um ein Vielfaches größer als selbst die maximalen Schätzungen der geglätteten Dichte des in Nebeln konzentrierten Materials, und wir finden keine Beweise für eine beträchtliche Menge an internebulärem Material, die die Dichte erhöhen könnte.,“Auch wenn Hubble aus Gründen der Argumentation akzeptierte, dass Rotverschiebungen durch ein expandierendes Universum verursacht wurden, führten Beobachtungsdaten zu der Annahme, dass sich die Expansionsrate des Universums verlangsamte.
“ Vor langer Zeit, als das Licht, das wir jetzt aufnehmen, die sehr entfernten Nebel verließ, war die Expansion schneller als heute.,“The Expanding Universe – Very Tricky
Als Beispiel dafür, wie schwierig dieses Feld ist, teilten Saul Perlmutter, Brian Schmidt und Adam Riess 2011 den Nobelpreis für Physik für die Entdeckung der beschleunigten Expansion des Universums durch Beobachtungen entfernter Supernovae.,“
Ein gemeinsamer Bericht von Physikern des Niels-Bohr-Instituts und der Universität Oxford aus dem Jahr 2016 besagt jedoch, dass eine Analyse von mehr Daten, als von den Nobelpreisträgern verwendet, darauf hinwies, dass die Beweise für eine beschleunigte Expansion hinter der für eine Entdeckung von grundlegender Bedeutung erforderlichen zurückbleiben.
Zweifellos wird ein unangefochtenes Bild davon entstehen, was unser Universum tut und warum es es tut, aber es könnte noch einige Zeit dauern.,
Auszeichnungen
Hubble erhielt eine Vielzahl von Auszeichnungen in seinem Leben, einschließlich der Newcomb Cleveland Prize in 1924; the Bruce Medal in 1938; die Franklin-Medaille, 1939; und die Goldmedaille des Royal Astronomical Society im Jahre 1940. Für seine Arbeit im Zweiten Weltkrieg, als er Chef der Ballistik und Direktor des Supersonic Wind Tunnel Laboratory in Aberdeen, Maryland, war, wurde er 1946 mit der Legion of Merit ausgezeichnet.
Die wahrscheinlich größte Ehre, die Hubble, wenn auch posthum, erhielt, war die Benennung des großen Weltraumteleskops für ihn., Das Hubble-Weltraumteleskop hat die Kosmologie verändert, Bilder von unerreichter Schönheit geliefert und Daten geliefert, die sowohl ein besseres Verständnis des Universums als auch eine anhaltende Erkenntnis vorangetrieben haben, dass wir noch nicht alles wissen oder verstehen.
Einige persönliche Details und das Ende
Im Februar 1924 heiratete Hubble im Alter von 34 Jahren Grace Burke Leib, eine Absolventin der Stanford University. Sie hatten keine Kinder.
Hubbles Haupthobby war das Sammeln von Büchern-insbesondere von Büchern zur Wissenschaftsgeschichte. Er wurde Treuhänder der Huntington Library in San Marino.,
Hubble erlangte einen Ruf für Exzentrizitäten. Als junger Mann verließ er Amerika als All-American College-Absolvent und kehrte als pfeifenrauchender englischer Gentleman aus Oxford zurück, mit skurrilen Wendungen, die selbst Bertie Wooster gezögert haben könnte. Hubble wurde auch anfällig für einige der Erfahrungen seiner früheren Jahre zu übertreiben, wie seine sportlichen Leistungen.
Hubbles Entdeckung anderer Galaxien machte ihn berühmt., Er war 1948 auf der Titelseite des Time Magazine zu sehen, und er und Grace freundeten sich eng mit dem Schriftsteller Aldous Huxley und seiner Frau Maria an und lernten viele Hollywoodstars kennen.
Hubble erlitt 1949 im Alter von 59 Jahren einen schweren Herzinfarkt. Grace pflegte ihn wieder gesund, musste aber seine Arbeitszeit reduzieren – lange kalte Nächte am Teleskop waren nicht mehr erlaubt.
Edwin Hubble starb im Alter von 63 Jahren an einem Schlaganfall (zerebrale Thrombose)am 28. Auf eigenen Wunsch ist seine letzte Ruhestätte nicht bekannt und Grace hat seine persönlichen Papiere zerstört., Als Grace 1980 starb, wurde sie in derselben geheimen Ruhestätte begraben.
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Weiter Lesen
Edwin Hubble
das Reich Der Nebel
Yale University Press, 1936
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Die Beobachtungs-Ansatz zur Kosmologie
Oxford Clarendon, 1937
W. S., Adams
Nachruf: Dr. Edwin P. Hubble
The Observatory, Vol. 74, S. 32-35, 1954
R. Berendzen und M. Hoskin
Hubble die Ankündigung von Cepheiden in Spiral-Nebel
Astronomical Society of the Pacific Leaflets, Vol. 10, No. 504, S. 425-440, 1967
Donald E. Osterbrock, Ronald S. Brashear, Joel A. Gwinn
selbstgemachte Kosmologen: Die Bildung von Edwin Hubble
ASP Conference Series, Vol. 10, Evolution des Universums, der Galaxien; Proceedings of the Edwin Hubble Centennial Symposium, ed. von Richard G. Kron, S. 1-18
Alexander S. Sharov, Igor D., Novikov
Edwin Hubble, dem Entdecker Der Big-Bang-Universum
Cambridge University Press, 1993
William H. Cropper
Große Physiker: das Leben und Die Zeiten der Führenden Physiker von Galileo bis Hawking
Oxford University Press, 2004