Эдвин Хаббл

Биография

"Астрономия подобна пасторскому служению, - сказал как-то Хаббл, - нужен зов. После года юридической практики в Луисвилле я зов услышал. Ради астрономии я отбросил право. Я знал, окажись я даже посредственным или плохим служителем, всё равно это была бы астрономия...

Эдвин Пауэлл Хаббл родился в Менсфилде, штат Миссури, США, 20 ноября 1889 г. в семье преуспевающего владельца страхового агентства. Он был третьим ребёнком, а всего в семье было восемь детей. Хабблы довольно часто меняли место жительства: здоровье отца было не очень крепким.

Хотя в доме было много прислуги, детей приучали к домашней работе. На каникулах им даже разрешалось самим подрабатывать на карманные расходы. А когда сын косил траву возле дома и ухаживал за традиционной лужайкой, которая должна была иметь безупречный вид, то платил за это отец. Но, пожалуй, ярче всего в памяти Эдвина запечатлелась работа в партии геодезистов, которая прокладывала маршрут железной дороги в лесах вокруг Великих озёр. О незаурядной физической силе и выносливости Хаббла свидетельствует эпизод, когда на него напали двое бандитов. Несмотря на то что его ранили ножом в спину, Эдвин вышел в схватке победителем.

Семья Хабблов была религиозной. Её духовная жизнь была разносторонней. По вечерам часто устраивались домашние концерты - все в семье хорошо играли на разных инструментах.

Эдвин много читал, увлекался фантастическими романами Жюля Верна. Он рано заинтересовался астрономией. Сестра Эдвина Элен Лейн на склоне своих дней вспоминала, что это произошло не без влияния дедушки Уильяма Гендерсона Джеймса, отца матери: "Он построил телескоп, который настолько очаровал Эдвина, что тот попросил, чтобы вместо празднования своего восьмого дня рождения ему позволили до позднего часа не ложиться спать и насмотреться в инструмент до полного удовольствия. Его желание было исполнено...".

В 1906 г. Эдвин Хаббл окончил среднюю школу и, получив стипендию, 16-летним юношей поступил в Чикагский университет. Он изучал астрономию, математику и физику. Из спортивных занятий Эдвин особенно любил футбол и бокс, причём настолько хорошо проявил себя в последнем, что тренер предложил ему переквалифицироваться в профессионального боксёра. В числе наиболее способных студентов он получил стипендию для продолжения образования в Великобритании. Однако, прибыв туда осенью 1910г., Хаббл не стал специализироваться в области астрономии, а решил изучать в Оксфордском университете международное право.

Получив степень бакалавра права, Хаббл летом 1913 г. вернулся домой в Америку. Но его влечёт к занятиям астрономией, а не юриспруденцией. И Хаббл переезжает в Чикаго, где поступает на работу на Йеркскую обсерваторию. Она была создана благодаря пожертвованиям чикагского трамвайного магната Чарлза Йеркса, пожелавшего увековечить своё имя. Его жизнь описана Теодором Драйзером в романе "Финансист". Обсерватория, носящая его имя, была оснащена лучшими по тем временам инструментами. На ней был установлен 40-дюймовый (100-сантиметровый) телескоп - последний величайший рефрактор в мире, а также 24-дюймовый (60-сантиметровый) телескоп-рефлектор.

Первая научная работа Хаббла была посвящена собственным движениям звёзд. Его докторская диссертация называлась "Фотографические исследования слабых туманностей". Хотя тогда и было уже открыто около 20 тыс. туманностей, природа их оставалась неизвестной. Хаббл открыл 512 новых туманностей на крупномасштабных фотографиях неба. Его научные исследования прервала Первая мировая война. Хаббл к тому времени получил приглашение от директора обсерватории Маунт-Вилсон Джорджа Эллери Хейла перейти к нему на работу, чтобы начать наблюдения на новом, самом большом тогда в мире 100-дюймовом рефлекторе. К удивлению Хейла, он получил от Хаббла телеграмму: "С сожалением не могу принять Ваше предложение. Ухожу на войну".

В офицерском учебном лагере Хаббл получил звание капитана и был назначен в дивизию "Чёрный ястреб" командиром батальона. Осенью 1918г. дивизия высадилась во Франции, но участия в военных действиях принять не успела.

После войны Хаббл вернулся в Америку в чине майора. Демобилизовавшись, он приехал в Пасадену, принял предложение Хейла и приступил к работе в обсерватории Маунт-Вилсон.

Он был зачислен в группу фотографирования туманностей, что соответствовало его научным интересам. Хаббл много наблюдал, но работ публиковал мало. В работе 1922 г. "Общее исследование диффузных галактических туманностей" он разделил все туманности на два типа: галактические, связанные с Млечным Путём, и внегалактические, видимые в основном в стороне от него.

В начале 20-х гг. Хаббл рассмотрел механизмы свечения диффузных и планетарных галактических туманностей. Он доказал, что диффузные туманности светят отражённым светом близлежащих горячих звёзд, а свечение планетарных туманностей сродни флуоресценции: от центральной звезды исходит интенсивное ультрафиолетовое излучение, которое затем переизлучается туманностью в видимом диапазоне спектра. Хаббл нашёл также зависимость между яркостью отражательных туманностей и блеском освещающих их звёзд.

Особый интерес Хаббл проявил к знаменитой туманности Андромеды (М31). Он получил ряд её фотографий на 60- и 100-дюймовых рефлекторах. На пластинке, снятой 4 октября 1923 г. на крупнейшем рефлекторе, внутри туманности обнаружены вспышки двух новых звёзд и одна слабая переменная звезда. Эту переменную Хаббл нашёл ещё на нескольких десятках негативов, полученных начиная с осени 1909 г. После дальнейших наблюдений и сравнения их с более ранними стало ясно, что Хаббл открыл в туманности Андромеды типичную цефеиду. Астрономам хорошо известно, как по видимому блеску определить расстояние до цефеиды. Но если она входит в состав туманности Андромеды, то становится возможным определить расстояние и до этой туманности. Хаббл оценил её удалённость в 1 млн световых лет (по современным данным, около 2 млн световых лет). Поскольку это расстояние намного превышает размеры нашей Галактики, окончательно было доказано, что спиральные туманности являются самостоятельными звёздными системами, расположенными на огромных расстояниях от Галактики и похожими на неё. Концепция островных вселенных получила блестящее подтверждение.

Впервые результаты Хаббла были доложены 1 января 1925 г. на заседании Американского астрономического общества. За это исследование он получил премию Ассоциации развития науки и его имя впервые появилось в справочнике "Кто есть кто в Америке" за 1924-1925 гг.

Хаббл продолжил исследования галактик. Он изучал их состав, структуру и вращение, их распределение в пространстве и движения. Им была предложена первая научная классификация галактик по их формам, которая легла в основу современной классификации. Все внегалактические туманности Хаббл подразделил на три типа: эллиптические - Е, спиральные - S и иррегулярные, неправильные, - Irr.

В ближайших галактиках Хаббл открыл новые звёзды, цефеиды, шаровые скопления, газовые туманности, красные и голубые сверхгиганты. Он установил шкалу внегалактических расстояний. Хаббл разработал методику оценки расстояний до самых далёких из них по их яркости.

Научная деятельность Хаббла получила высокую оценку в научных кругах. В 1927 г. он был избран в Национальную академию наук США, а Королевское астрономическое общество Великобритании избрало его своим действительным членом.

Хаббла интересовал вопрос об общем строении нашего мира - Вселенной. Ещё в своей статье "Внегалактические туманности" в 1926 г. он рассматривал как возможную релятивистскую модель (от лат. relativus - "относительный") расширяющейся Вселенной голландского астронома Виллема де Ситтера. Но, не очень доверяя теоретикам и теории, Хаббл полагал, что только наблюдения могут привести к пониманию истинной природы вещей. В моделях расширяющейся Вселенной скорость взаимного удаления галактик должна быть прямо пропорциональна расстоянию между ними. Он считал необходимым с помощью наблюдений убедиться в том, что у галактик с ростом расстояний растут и лучевые скорости. Хаббл составил список наиболее слабых галактик, которые, естественно, предполагались наиболее далёкими, и измерил их лучевые скорости. Для одной очень далёкой галактики (NGC 7616) он получил по смещениям спектральных линий в красную сторону лучевую скорость 3779 км/с. Это огромное значение сказало Хабблу о многом.

В марте 1929 г. в очередном номере "Трудов Национальной академии наук США" была опубликована статья Хаббла "Связь между расстоянием и лучевой скоростью внегалактических туманностей". Он накопил сведения о лучевых скоростях и удалённости 46 туманностей. На основе сопоставления наблюдательных данных учёный пришёл к выводу: "Далёкие галактики уходят от нас со скоростью, пропорциональной удалённости от нас. Чем дальше галактика, тем больше её скорость".

v = Нг.

Коэффициент пропорциональности Н в этом законе Хаббла, где v - скорость и r - расстояние, был назван постоянной Хаббла. Он оценил её значение в 500 км/(с o Мпк); по современным оценкам, Но = 75 км/(с o Мпк). Это значит, что галактики, удалённые на 1 млн парсек (3,26 млн световых лет), "убегают" от нас со средней скоростью 75 км/с, а те, что в 100 раз дальше, разлетаются в 100 раз быстрее.

Открытие Хаббла легло в основу концепции расширяющейся Вселенной. Его имя в истории науки встало в один ряд с именем Николая Коперника. Оба они совершили революционные перевороты в наших представлениях о Вселенной.

В начале 30-х гг. к Хабблу приходит мировая слава. В конце 1930 г. его лекцию слушает Альберт Эйнштейн и даёт ей высокую оценку. Весной 1934 г. Хаббл читает в Оксфорде Галлеевскую лекцию и получает степень почётного доктора наук Оксфордского университета. На основе курса лекций в Иельском университете Хаббл написал книгу "Мир туманностей", которая вышла в 1935 г. Осенью 1936 г. он читает три лекции в Оксфорде под названием "Наблюдательный подход к космологии". Под тем же названием в 1937 г. выходит вторая его книга. В 1940 г. он получил Золотую медаль Королевского астрономического общества.

Несмотря на высокое положение в американской и мировой науке, Хаббл не стремился к занятию каких-либо почётных или административных должностей. Известный астрофизик Алан Сэндидж вспоминал: "Он всю свою работу делал сам. У него никогда не было ассистентов вплоть до самого конца, когда он перенёс болезнь. Он работал очень много, и вся его жизнь была посвящена работе".

В личной жизни Хаббл не был таким замкнутым, как в работе. Среди его друзей были и английский писатель Олдос Хаксли, и великий русский композитор Игорь Стравинский, эмигрировавший из России после большевистского переворота, и артисты из Голливуда, в том числе Уолт Дисней.

Когда началась Вторая мировая война, Хаббл возглавил Южно-Калифорнийский объединённый комитет борьбы за свободу, а в октябре 1940 г. выступил с призывом о немедленной помощи Великобритании. В заключение своего призыва он сказал: "Мы все желаем мира. Но он должен быть миром с честью. Мир любой ценой - это религия рабов... Если есть урок, которому научила нас история, так это тот, что сильные люди могут решать свою собственную судьбу".

И конечно, Хаббл не ограничивался только патриотическими речами. В армию его не взяли, но в Управлении армейской артиллерии его пригласили в исследовательский центр на Абердинском полигоне.

Американские "летающие крепости", отбомбившись, совершали посадки на аэродромах России. На обратном пути они бомбили союзников Германии Румынию и Венгрию советскими бомбами. Хаббл вспоминал: "Настоящим подвигом было создание таблиц бомбометания для русских бомб, о которых не было никаких аэродинамических данных, кроме качественного описания и формы. Эти таблицы использовались на наших бомбардировщиках, когда они ложились на обратный курс после приземления на русской территории".

Эта работа Хаббла была высоко оценена правительством США. Он был награждён в 1946 г. медалью "За заслуги". Такую же медаль получили учёные, руководившие в Америке созданием атомного оружия.

В новых условиях Хаббл понял, что человеческая цивилизация не сможет пережить ещё одну мировую войну. В 1946 г. он выступил в Лос-Анджелесе с речью "Война, которая не должна случиться". Хаббл, в частности, сказал: "Даже если это против наших желаний, чтобы выжить, мы вынуждены сотрудничать друг с другом. Война или самоуничтожение - эти понятия мы должны считать синонимами...". Он считал, что человечество выживет, только если создаст мировое правительство с сильной международной полицией.

И после войны главным для Хаббла, конечно, осталась научная работа, в которую он сразу же включился, вернувшись на обсерваторию. Он планировал подготовить "Атлас галактик". Но закончить эту работу он не успел. Не удалось ему провести и широкую программу наблюдений на новом 200-дюймовом (5-метровом) телескопе-рефлекторе на обсерватории Маунт-Паломар. Этот телескоп вступил в строй 26 января 1949 г. Первый негатив на новом телескопе был получен Хабблом. Но уже в июле он слёг с тяжёлым инфарктом. Могучий организм учёного, казалось, справился с недугом. Он вновь приступил к наблюдениям. Вместе с Сэндиджем он обнаружил новый, неизвестный ранее науке тип переменных звёзд, так называемых объектов Хаббла - Сэндиджа. Авторы направили статью в печать в конце июня 1953 г., а вышла она в ноябре, когда Эдвина Хаббла уже не было в живых. Он скоропостижно скончался 28 сентября 1953 г.

Алан Сэндидж так вспоминал о Хаббле: "Абсолютная сила духа, моральная стойкость, никаких безрассудств, дворянин по облику".

Имя Эдвина Хаббла носит крупнейший космический телескоп.