爱德文·鲍威尔·哈勃(Edwin Powell Hubble,1889年11月20日—1953年9月28日),美国著名天文学家,研究现代宇宙理论最著名的人物之一,河外天文学的奠基人和提供宇宙膨胀实例证据的第一人。 他发现了大多数星系都存在红移的现象,建立了哈勃定律,被认为是宇宙膨胀的有力证据。同时,他也是星系天文学的创始人和观测宇宙学的开拓者,被称为星系天文学之父。
少年时代
哈勃出生在美国密苏里州的一个保险商人家中,家中除了他外,还有八个兄弟姐妹,一家人虽然生活不宽裕,但依然温馨幸福。为了一家人的生计,父亲经常出差,作为家庭主妇的母亲照顾着一家人的生活,经营着这个大家庭。就是这样一个看似平凡甚至有点窘迫的家庭中,成长了一个在未来的天文学界里程碑式的人物——哈勃。
哈勃在少年时就表现出了对于未知的好奇,有着充沛的想象力,总是喜欢奇幻冒险的文学作品,他最喜欢的小说是科学幻想小说代表作家儒勒·凡尔纳的《海底两万里》,这本书深深的吸引着年少的哈勃,书中描写的未知神秘对哈勃具有启蒙的作用,在少年哈勃的心中埋下了一颗属于探索未知、向往科学的种子。
在哈勃十岁的时候,他随着父母和兄弟姐妹一起搬到了伊利诺伊州的芝加哥,在新的地方,哈勃开始崭露头角,他身上的优秀品质与对梦想的追求开始显现出来。哈勃在学校成绩优异,极富探索精神,对一切未知充满好奇。在哈勃上高中时,他的身高已经非常惹眼了,哈勃还拥有发达的运动细胞,他擅长各种体育运动,尤其是田径与跳高,他以高中生的身份成功打破了伊利诺伊州的跳高纪录。
学生时代
后来他在芝加哥大学修读数学及天文学,1910年取得理学士学位。之后于英国牛津大学修读法律硕士学位,亦是首批罗德学者之一。1913年,由于父亲过世他回到美国,并在印第安纳州一中学担任教师及篮球教练。一年的教学生涯过后,他回到芝加哥大学攻读博士学位,于叶凯士天文台研究天文,他提出有一些星云是银河系的气团。他发现亮的银河星云的视直径同使星云发光的恒星亮度有关。并推测另一些星云,特别是具有螺旋结构的,可能是更遥远的天体系统。1917年毕业获得博士学位。
学术研究
哈勃曾经在芝加哥大学做实验助理,在诺贝尔奖物理学奖的获得者罗伯特·米利坎的带领下,这段实验室的经历带着哈勃走向了科研的大门。毕业后,哈勃被选为罗德学者,又进入牛津大学,继续深造,学习法律哲学,这在某种程度上也是为哈勃今后的人生打下了另一个基础。三年后,哈勃获得法律研究生学位,毕业后他去了印第安纳州教了一年高中,当他发现这并不是他想要的生活时,他又再次回到了天文学领域,在芝加哥大学修习天文学。也是在这个时期,哈勃被加利福尼亚州的威尔逊山天文台聘用,参与了胡克望远镜的建造,这是当时世界上最大,望的最远的天文望远镜。也是这次经历让哈勃的目光从实验室投向了广袤无垠的宇宙,毫无疑问,胡克望远镜连接了哈勃与星空。
1923年,哈勃在通过胡克望远镜拍摄的照片中,观察了仙女座星云,并发现它所包含的恒星就像我们银河系中的恒星一样,只是更暗。他看到的一颗恒星是造父变星,这在当时是一种已知的亮度变化的恒星。哈勃通过比较造父变星的不同发光度,证明了地球存在的银河系外由其他星系存在的可能,但无法确定河外星系的大小,这为哈勃下一个阶段的研究提供了方向。在此后,哈勃继续通过胡克望远镜观察仙女座星云,最终估算出仙女座星云距离银河系近90万光年,于是,仙女座星云改名为仙女座星系。哈勃的发现在天文学界掀起大浪,此前的天文学界普遍认为整个宇宙,包括所有恒星都在银河系中,哈勃的研究打破了这个定论。此后几年里,哈勃又发现了其他星系,天文学界开始意识到银河系只是宇宙中众多星系的一部分,这无疑是一次天文学界的改革。
证明河外星系存在后,哈勃在天文学界的声望到了一个顶点,但他并未止步于此,而是走向了宇宙的更深处,在此后的人生中,天文学研究贯穿着哈勃的人生。哈勃在接下来的研究中观察了很多的星系,于是他创建了一个星系分类系统,将星系按照椭圆形,螺旋形和条纹状螺旋形分类的系统,这个系统被称为哈勃音叉图,到今天也依然在使用。
当然这是他在天文学成就的一小部分,事实上,哈勃对天文学最大的贡献在与哈勃定理与哈勃常数的确定,来源于哈勃对星系光谱的研究,通过对这些星系相对于银河系的多普勒速度研究,哈勃发现星系与星系之间的距离越远,星系移动速度就越快,于是哈勃得出宇宙在快速膨胀的设想,其他几位科学家用爱因斯坦的广义相对论通过计算也提出了这个设想。哈勃最终通过大量的数据证明了这个设想,他和同事威尔逊一起计算了宇宙的膨胀速度,这个数字也就是一直在天文学界被大量使用的哈勃常数,这个被估算出的数据最终被后来建造的哈勃望远镜所证实,这一时期是哈勃的研究高峰,在哈勃常数的估算后他也提出了著名的哈勃定理。1936年,哈勃发表了《星云的境界》,这是他对于自己在河外天文学领域的相关研究的解释性文章。
伟人逝世
哈勃一生与天文学相伴,他早年与妻子格蕾丝·伯克结婚,婚后并没有子女。哈勃后期依然在加利福尼亚州的威尔逊山天文台和帕洛玛天文台进行研究,直到1953年,哈勃因脑血栓引起的中风去世。哈勃没有举办葬礼。他低调的离开了这个世界,但他为天文学界做出的贡献却不会被忘记,哈勃望远镜继承了哈勃的名字,并代替他继续注视着宇宙,直到现在美国依然有一部分建筑与公路以哈勃的名字命名。