這張圖顯示了宇宙的演化,尤其是宇宙中包含的大質(zhì)量星系,自宇宙形成以來,被稱為大爆炸。
喬治-亨利·勒梅特爾是第一個(gè)弄清宇宙形成的基本原理的科學(xué)家。他的想法導(dǎo)致了“大爆炸”理論,該理論開啟了宇宙的膨脹,并影響了第一代恒星和星系的產(chǎn)生。他的工作曾一度被嘲笑,但“大爆炸”這個(gè)名字一直流傳至今,如今這個(gè)關(guān)于宇宙最初時(shí)刻的理論是天文學(xué)和宇宙學(xué)研究的重要組成部分。
勒梅特提出的大爆炸的概念開始了對早期宇宙條件的科學(xué)思考的復(fù)興。亨寧達(dá)爾霍夫/蓋蒂圖片社
早期的生活
勒梅特于1894年7月17日出生于比利時(shí)的沙勒羅瓦。在17歲進(jìn)入魯汶天主教大學(xué)土木工程學(xué)院之前,他在一所耶穌會學(xué)校學(xué)習(xí)人文學(xué)科。當(dāng)1914年歐洲戰(zhàn)爭爆發(fā)時(shí),他暫停了學(xué)業(yè),志愿加入了比利時(shí)軍隊(duì)。由于他在戰(zhàn)爭期間的貢獻(xiàn),勒梅特爾被授予手心十字勛章。
退伍后,勒梅特爾重新開始了他的學(xué)習(xí),在為成為牧師做準(zhǔn)備的同時(shí),他專注于物理和數(shù)學(xué)。1920年,他在Université Catholique de Louvain (UCL)獲得博士學(xué)位,隨后進(jìn)入馬林神學(xué)院,并于1923年被任命為牧師。
好奇的牧師
喬治-亨利·勒梅特爾對自然世界以及我們觀察到的物體和事件是如何產(chǎn)生的有著永不滿足的好奇心。在他的神學(xué)院生涯中,他發(fā)現(xiàn)了愛因斯坦的相對論。1923-24年,他在劍橋大學(xué)的太陽物理實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)),然后搬到美國的麻省理工學(xué)院(MIT)學(xué)習(xí)。他的研究使他接觸到了美國天文學(xué)家埃德溫·p·哈勃(Edwin P. Hubble)和哈洛·沙普利(Harlow Shapley)的著作,這兩人都研究了不斷膨脹的宇宙。哈勃繼續(xù)發(fā)現(xiàn),證明宇宙比銀河系大。
爆炸理論興起
1927年,勒梅特爾接受了倫敦大學(xué)學(xué)院的全職工作,并發(fā)表了一篇論文,引起了天文學(xué)世界對他的關(guān)注。
這張哈勃拍攝的圖像顯示了仙女座星系和變星,埃德溫·p·哈勃用它來確定仙女座星系的距離。他的研究是基于亨麗埃塔·萊維特關(guān)于周期-光度關(guān)系的研究。右上方的圖像是星場的特寫。右下角的圖片顯示了他的圖表和發(fā)現(xiàn)時(shí)的筆記。
勒梅特的論文在廣義相對論的框架內(nèi)以一種新的方式解釋了膨脹的宇宙。起初,包括愛因斯坦在內(nèi)的許多科學(xué)家都持懷疑態(tài)度。然而,埃德溫·哈勃的進(jìn)一步研究似乎證明了這一理論。最初被批評者稱為“大爆炸理論”,科學(xué)家們采用了這個(gè)名字,因?yàn)樗坪跖c宇宙起源時(shí)發(fā)生的事件很吻合。就連愛因斯坦也被征服了,他在勒梅特爾的一個(gè)研討會上站起來鼓掌,說:“這是我聽過的最美麗、最令人滿意的關(guān)于創(chuàng)造的解釋。”
喬治-亨利·勒梅特爾在他的余生中繼續(xù)在科學(xué)上取得進(jìn)步。他研究宇宙射線,研究三體問題。這是一個(gè)經(jīng)典的物理問題,用空間中三個(gè)物體的位置、質(zhì)量和速度來計(jì)算它們的運(yùn)動。出版著作有《關(guān)于宇宙演化的討論》(1933)和(1946;原始原子假說)。
1934年3月17日,他從Léopold三世國王那里獲得了比利時(shí)最高科學(xué)獎弗朗基獎,以表彰他在宇宙膨脹方面的工作。1936年,他被選為教皇科學(xué)院院士,1960年3月成為總統(tǒng),直到1966年去世。1960年,他還被任命為高級教士。1941年,他當(dāng)選為比利時(shí)皇家科學(xué)院院士。1941年,他當(dāng)選為比利時(shí)皇家科學(xué)院院士。1950年,他獲得了1933-1942年十年一度的應(yīng)用科學(xué)獎。1953年,他獲得了皇家天文學(xué)會頒發(fā)的第一枚愛丁頓獎?wù)隆?/p>
晚年
勒梅特的理論并不總是得到支持,一些科學(xué)家,如弗雷德·霍伊爾公開批評它。然而,在20世紀(jì)60年代,貝爾實(shí)驗(yàn)室的兩位研究人員阿諾·彭齊亞斯(Arno Penzias)和羅伯特·威爾遜(Robert Wilson)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)背景輻射事件,該事件最終被證明是大爆炸的光“簽名”。那是在1964年,身體每況愈下的勒梅特爾被這個(gè)消息所鼓舞。他于1966年去世,他的理論實(shí)際上被證明在很大程度上是正確的。