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·勒梅特爾是第一個弄清宇宙形成的基本原理的科學家。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”這個名字一直流傳至今,如今這個關(guān)于宇宙最初時刻的理論是天文學和宇宙學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思考的復(fù)興。亨寧達爾霍夫/蓋蒂圖片社
早期的生活
勒梅特于1894年7月17日出生于比利時的沙勒羅瓦。在17歲進入魯汶天主教大學土木工程學院之前,他在一所耶穌會學校學習人文學科。當1914年歐洲戰(zhàn)爭爆發(fā)時,他暫停了學業(yè),志愿加入了比利時軍隊。由于他在戰(zhàn)爭期間的貢獻,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習,在為成為牧師做準備的同時,他專注于物理和數(shù)學。1920年,他在Université Catholique de Louvain (UCL)獲得博士學位,隨后進入馬林神學院,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,他在劍橋大學的太陽物理實驗室學習),然后搬到美國的麻省理工學院(MIT)學習。他的研究使他接觸到了美國天文學家埃德溫·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學院的全職工作,并發(fā)表了一篇論文,引起了天文學世界對他的關(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)的許多科學家都持懷疑態(tài)度。然而,埃德溫·哈勃的進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”,科學家們采用了這個名字,因為它似乎與宇宙起源時發(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)在科學上取得進步。他研究宇宙射線,研究三體問題。這是一個經(jīng)典的物理問題,用空間中三個物體的位置、質(zhì)量和速度來計算它們的運動。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最高科學獎弗朗基獎,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,他當選為比利時皇家科學院院士。1941年,他當選為比利時皇家科學院院士。1950年,他獲得了1933-1942年十年一度的應(yīng)用科學獎。1953年,他獲得了皇家天文學會頒發(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,一些科學家,如弗雷德·霍伊爾公開批評它。然而,在20世紀60年代,貝爾實驗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消息所鼓舞。他于1966年去世,他的理論實際上被證明在很大程度上是正確的。