Edwin Hubble (Italiano)
Il lavoro di Edwin Hubble ha provocato un drammatico cambiamento nelle credenze delle persone sull’universo, quando ha dimostrato che ospita altre galassie oltre alla Via Lattea.
Hubble ha mostrato che viviamo in un universo di molte galassie separate da immense distanze, ciascuna un ‘isola universo isolato.”Proprio come Copernico ha causato un cambiamento epocale quando ha rimosso la Terra dal centro del sistema solare, Hubble lo ha fatto anche quando ha rimosso la nostra galassia dal centro dell’universo.,
La Legge di Hubble segnala che più un’altra galassia è lontana, più velocemente si sta allontanando da noi. La maggior parte degli scienziati ritiene che questo significhi che viviamo in un universo in espansione, sebbene Hubble fosse riluttante ad accettare questa interpretazione senza ulteriori prove sperimentali.
Inizi
Edwin Powell Hubble nacque il 20 novembre 1889 nella cittadina di Marshfield, Missouri, USA.
Sua madre era Virginia Lee James. Suo padre era John Powell Hubble, che aveva una laurea in legge ed era un venditore di assicurazioni., Edwin era il terzo di otto figli, non tutti sopravvissuti all’infanzia.
La famiglia Hubble era finanziariamente prospera. Avevano bisogno di essere mobili a causa della carriera assicurativa di John Hubble, e vivevano nei sobborghi di città tra cui Chicago e Louisville. Le loro case erano grandi e prestigiose e dotate di servi.
Ai bambini Hubble venivano date tutte le faccende da fare, perché i loro genitori credevano che questo li aiutasse a sviluppare personaggi migliori.
Edwin ha iniziato a leggere quando era un bambino, cercando di tenere il passo con il fratello maggiore e la sorella che avevano iniziato la scuola., I suoi libri preferiti erano adventure stores di Jules Verne e H. Rider Haggard.
Quando aveva sette anni, suo nonno, che era un appassionato astronomo dilettante, gli mostrò uno dei suoi telescopi. Edwin era così ansioso di usarlo che ha chiesto se poteva stare sveglio la notte a studiare i cieli, piuttosto che avere un ottavo festa di compleanno.
High School
Edwin sembra aver navigato facilmente attraverso i suoi studi alla Wheaton High School vicino a Chicago. I suoi voti in inglese, matematica, biologia, chimica, fisica, latino e tedesco erano di solito tra 95 e 100., In realtà ha trascorso più tempo nello sport che nello studio. Incoraggiato dal padre, ha lavorato come fattorino durante le vacanze. Si diplomò al liceo nel 1906, all’età di 16 anni, con una borsa di studio per l’Università di Chicago.
College
Nell’autunno del 1906, ancora 16 anni, Hubble si iscrisse a Chicago. Ha continuato dedicando una grande quantità di tempo per lo sport, in particolare basket, atletica, e pugilato dei pesi massimi. I record mostrano che il 6 maggio 1906 ha stabilito un nuovo record di stato per il salto in alto, compensazione 5 piedi 8-e-un-mezzo pollici. Hubble era alto sei piedi due pollici e fortemente costruito., Nel 1910, si è laureato con un Bachelor of Science degree, con crediti in scienze tra cui fisica e astronomia.
Hubble trascorse i successivi tre anni dall’altra parte dell’Atlantico presso l’Università di Oxford con una borsa di studio Rhodes. Era ancora entusiasta della scienza, in particolare dell’astronomia, ma studiò giurisprudenza (la teoria del diritto) in ossequio al padre laureato in legge. Hubble si è laureato con un Bachelor of Arts nel 1912. Ha trascorso un ulteriore anno di apprendimento spagnolo., Durante il suo tempo a Oxford, ha trascorso due vacanze estive in bicicletta in giro per l’Europa, ma i pensieri sulla sua direzione futura non erano mai lontani dalla sua mente, e stava pensando in grande. Ha scritto sua madre:
“Il lavoro, per essere piacevole, deve essere verso una grande fine, una fine così grande che ne sogna, l’anticipazione supera ogni avversione al lavoro. Se solo trovassi qualche principio, per il quale potrei lasciare tutto il resto e dedicare la mia vita.,”Nell’autunno del 1912, Hubble apprese che suo padre stava morendo. Chiese a suo padre il permesso di lasciare Oxford e tornare a vederlo. Suo padre rifiutò, dicendo a suo figlio di continuare a lavorare. Suo padre morì nel gennaio 1913.
Insegnamento e scuola di specializzazione
Hubble tornò negli Stati Uniti nell’estate del 1913.
Hubble (a sinistra) con gli amici qualche tempo dopo il suo ritorno da Oxford. Immagine gentilmente concessa dalla Huntington Library.,
Hubble esplora una grotta qualche tempo dopo il ritorno da Oxford. Immagine gentilmente concessa dalla Huntington Library.
Ha ottenuto un lavoro di insegnamento spagnolo e fisica a New Albany High School, Indiana. Ha anche allenato la squadra di basket della scuola e ha fatto il lavoro di traduzione commerciale tedesco. Era un insegnante molto popolare, ma non gli piaceva molto.
Ha contattato Forest Ray Moulton, un professore di astronomia presso l’Università di Chicago, chiedendo di lavoro laureato., Moulton ha scritto Edwin Frost, capo dell’Osservatorio Yerkes dell’università nel Wisconsin, dicendo che Hubble:
“is è un uomo del tipo migliore. Fisicamente è uno splendido esemplare. Nel suo lavoro qui, nel complesso, e soprattutto nella scienza, ha mostrato capacità eccezionali. Sono sicuro che lo troveresti proprio il tipo di uomo che vorresti avere.,”E così, all’età di 24 anni, Hubble entrò finalmente nel campo che lo aveva affascinato da quando guardò per la prima volta attraverso il telescopio di suo nonno quasi due decenni prima. Iniziò un dottorato di ricerca in Astronomia, laureandosi nel 1917 con la tesi Indagini fotografiche di nebulose Deboli.
Hubble ha studiato le nebulose, che sono nuvole nello spazio. Questo si chiama ESO 373-8.,
La prima guerra mondiale intervenne e Hubble trascorse un anno nell’esercito e un anno all’Università di Cambridge svolgendo lavori di ricerca astronomica.
Nel 1919, all’età di 30 anni, iniziò a lavorare al Mount Wilson Observatory in California, rinomato per la sua aria limpida e le eccellenti condizioni di osservazione. Sarebbe rimasto lì per il resto della sua vita.
I contributi di Edwin Hubble alla scienza
Galassie oltre la nostra
Hubble ha studiato nebulose per il suo dottorato., e tornò a questo lavoro al Monte Wilson, dove poté fare osservazioni usando il telescopio più grande del mondo, il telescopio Hooker da 100 pollici (2,5 m).
Nel 1912, Henrietta Leavitt aveva scoperto qualcosa di notevole su un tipo di stella nota come variabile Cefeide: la velocità con cui questo tipo di stella attraversa un ciclo dim-bright-dim è altamente significativa; offre un modo per scoprire quanto sia lontana la stella.
Nei primi anni 1920, beneficiando dell’accesso all’enorme telescopio Hooker, Hubble trovò stelle variabili Cefeidi situate in nebulose., Prestò molta attenzione alla nebulosa di Andromeda e scoprì che le variabili Cefeidi all’interno della nebulosa si trovano a enormi distanze dalla terra, molto più lontane delle stelle nella nostra galassia della Via Lattea.
Hubble si rese conto che la nebulosa di Andromeda è in realtà una galassia. Fino ad allora, la maggior parte degli astronomi pensava che la Via Lattea e l’universo fossero la stessa cosa. Hubble ora sapeva che l’universo era considerevolmente più grande della Via Lattea; conteneva altre galassie o universi insulari.’
La nebulosa di Andromeda è in realtà una galassia., L’idea che alcune nebulose potessero essere universi insulari fu suggerita per la prima volta dall’astronomo britannico Thomas Wright nel 1750 e resa popolare dal filosofo tedesco Immanuel Kant nel 1755. Immagine gentilmente concessa da NASA / JPL.
Hubble ha trovato:
- Le sue migliori fotografie delle parti esterne delle nebulose di Andromeda e Triangulum mostravano “densi sciami di stelle reali.”
- Molte delle stelle erano variabili cefeidi.
- Le nebulose si trovavano a quasi un milione di anni luce † dalla Terra-quattro volte più lontane di qualsiasi altra cosa osservata prima.,
- Il diametro della nebulosa di Andromeda superava i 30.000 anni luce††, rendendola più grande della Via Lattea.
- La galassia di Andromeda emetteva luce dell’ordine di un miliardo dei nostri soli.
Tre giorni dopo il suo trentacinquesimo compleanno, Hubble scoperta è stata annunciata in una rivista scientifica, ma nel New York Times., I suoi risultati erano in realtà circolate tranquillamente tra gli astronomi americani per qualche tempo: la presentazione ufficiale è venuto in un documento che ha presentato per essere letto alla riunione 1 gennaio 1925 della Società Astronomica Americana.
Hubble aveva cambiato per sempre la nostra visione dell’universo. La nostra vasta galassia, che ospita il nostro sole e 100 miliardi di altre stelle, non è che una di miliardi di altre galassie.
Oltre a questo, Hubble ci ha fornito il sistema che usiamo per classificare le galassie, mostrato di seguito:
La classificazione di Hubble dei tipi di galassie.,
Lo spostamento rosso è direttamente correlato alla Distanza
Anche l’eminente astronomo Vesto Slipher aveva studiato le nebulose. Nel 1913, riferì che la luce delle nebulose era spostata all’estremità rossa dello spettro.
Ha interpretato la sua scoperta come uno spostamento Doppler, uno degli esempi più familiari di cui è il passo della sirena di un’auto della polizia: se l’auto sta correndo verso di te il passo è alzato; se sta correndo lontano da te il passo è abbassato.
La luce si comporta in modo simile. La luce emessa da un oggetto che si allontana dalla Terra viene spostata all’estremità rossa dello spettro.,
Se il sole si allontanasse da noi a una velocità enorme, la sua luce sarebbe spostata all’estremità rossa dello spettro.
Slipher esaminò un certo numero di nebulose – non sapeva che fossero galassie – e scoprì che la luce di una grande maggioranza di esse mostrava un significativo spostamento verso il rosso, indicando che si stavano allontanando dalla Terra a velocità prodigiose.
Nel 1929, Hubble prese i dati red-shift di Slipher e li combinò con le osservazioni red-shift che lui e il suo assistente Milton Humason avevano fatto., Ha tracciato i dati del red-shift contro i dati della distanza della galassia e ha trovato una correlazione notevole.
Hubble ha ottenuto prove convincenti che più una galassia è lontana da noi, più velocemente si allontana da noi.
Hubble trasformato il rapporto dal suo grafico in un’equazione, ora chiamata Legge di Hubble, che dice:
dove v è la velocità, r è la distanza, e H è la Costante di Hubble, che Hubble calcolato 530 km s-1 Mpc-1., Oggi, con il vantaggio di dati osservazionali molto più sofisticati e calibrazioni di distanza migliori, si ritiene che H sia di circa 70 km s-1 Mpc-1.
L’universo in espansione
Un’interpretazione della Legge di Hubble è che viviamo in un universo in espansione. Hubble non credeva che ci fosse abbastanza prove concrete per sostenere questa interpretazione dei turni rossi.
Infatti, sebbene Hubble abbia portato l’attenzione del mondo scientifico sulla Legge di Hubble, la legge è stata in realtà scoperta due anni prima da Georges Lemaître. Sfortunatamente per Lemaître, il suo lavoro ha ricevuto poca attenzione., Lemaître calcolato H per essere 625 km s-1 Mpc-1.
Non solo Lemaître scoprì la “Legge di Hubble”, ma la sua interpretazione è quella accettata dai cosmologi moderni. Lemaître ha usato la teoria della relatività generale di Albert Einstein per mostrare che i cambiamenti rossi sarebbero risultati naturalmente se il tessuto stesso dello spazio si stesse espandendo.
L’espansione dello spazio è un po ‘ come l’aumento del pane all’uvetta; dal punto di vista di ogni singola uva passa tutte le altre uvette si allontanano da esso mentre il pane si espande.,
Tuttavia, il punto di vista di Hubble era perfettamente logico. Anche se l’esistenza della “materia oscura” nell’universo sembra spesso una preoccupazione moderna, Hubble ha scritto che i cambiamenti rossi potrebbero essere giustificati solo come prova per un universo in espansione se la densità della materia nell’universo fosse molto più grande di quanto fosse stato effettivamente osservato., Ha detto che la densità di materia necessaria per accettare red-shift come prova di un universo in espansione è:
“…molte volte maggiore anche la massima stima del levigata-out densità del materiale concentrato nelle nebulose, e non troviamo alcuna prova di qualsiasi considerevole quantità di internebular materiale che potrebbe aumentare la densità.,”Inoltre, se Hubble, per ragioni di argomentazione, accettava che i cambiamenti rossi fossero causati da un universo in espansione, i dati osservativi lo portarono a credere che il tasso di espansione dell’universo stesse rallentando.
“Molto tempo fa, quando la luce che ora registriamo ha lasciato le nebulose molto distanti, l’espansione è stata più rapida di quanto non sia oggi.,”L’Universo in Espansione – Molto Difficile
un Esempio di quanto sia difficile in questo campo è, nel 2011, Saul Perlmutter, Brian Schmidt e Adam Riess condiviso il Premio Nobel per la Fisica per la scoperta di accelerare l’espansione dell’Universo, attraverso le osservazioni di supernove lontane.,”
Tuttavia, nel 2016, un rapporto congiunto dei fisici del Niels Bohr Institute e dell’Università di Oxford ha affermato che un’analisi di più dati di quelli utilizzati dai vincitori del Nobel indicava che le prove per un’espansione accelerata non erano sufficienti per una scoperta di importanza fondamentale.
Senza dubbio emergerà un’immagine incontrastata di ciò che il nostro universo sta facendo e perché lo sta facendo, ma potrebbe essere ancora un po ‘ di tempo.,
Onori
Hubble ha ricevuto un gran numero di premi nella sua vita, tra cui il Newcomb Cleveland Prize nel 1924; la Medaglia Bruce nel 1938; la Medaglia Franklin nel 1939; e la Medaglia d’oro della Royal Astronomical Society nel 1940. Per il suo lavoro nella seconda guerra mondiale, quando era capo della balistica e direttore del supersonic wind tunnel laboratory di Aberdeen, nel Maryland, fu insignito della Legion of Merit nel 1946.
Probabilmente il più grande onore che Hubble ricevette, anche se postumo, fu la denominazione del grande telescopio spaziale per lui., Il telescopio spaziale Hubble ha trasformato la cosmologia, ha fornito immagini di bellezza senza pari e ha prodotto dati che hanno guidato sia una migliore comprensione dell’universo che una consapevolezza continua che non sappiamo o capiamo ancora tutto.
Alcuni dettagli personali e la fine
Nel febbraio 1924, all’età di 34 anni, Hubble sposò Grace Burke Leib, laureata alla Stanford University. Non avevano figli.
L’hobby principale di Hubble era la raccolta di libri, in particolare libri relativi alla storia della scienza. Divenne fiduciario della Biblioteca Huntington di San Marino.,
Hubble ha guadagnato una reputazione per le eccentricità. Da giovane, lasciò l’America come un laureato all-american e tornò da Oxford come un gentiluomo inglese fumatore di pipa, completo di giri stravaganti di frase che anche Bertie Wooster avrebbe esitato a usare. Hubble divenne anche incline ad esagerare alcune delle esperienze dei suoi anni precedenti, come i suoi successi sportivi.
La scoperta di altre galassie da parte di Hubble lo rese famoso., Comparve sulla prima pagina della rivista Time nel 1948, e lui e Grace divennero amici intimi con il romanziere Aldous Huxley e sua moglie Maria e incontrarono molte delle star di Hollywood.
Nel 1949, all’età di 59 anni, Hubble subì un grave attacco di cuore. Grace lo ha curato di nuovo in salute, ma ha dovuto ridurre le sue ore di lavoro – non sono state consentite più lunghe notti fredde al telescopio.
Edwin Hubble morì, all’età di 63 anni, di un ictus (trombosi cerebrale) il 28 settembre 1953 a San Marino, in California. Su sua richiesta, il suo ultimo luogo di riposo non è noto e Grace ha distrutto i suoi documenti personali., Quando Grace morì nel 1980 fu sepolta nello stesso luogo di riposo segreto.
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"Edwin Hubble." Famous Scientists. famousscientists.org. 13 Feb. 2017. Web. <www.famousscientists.org/edwin-hubble/>.
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bibliografia
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