1923年拍摄的天文照片,这一关键发现,改变了人类的历史
这张黑白的老照片,看起来有些模糊不清,上面布满了星星点点。我们唯一能直接辨认到的信息,就是中央大黑点右上角的日期小字“1923-6-Oct”,以及更右上角的几个大写字母:“VAR”,旁边还带着一个激动的感叹号。
这是著名的天文学家哈勃的观测底片。在当时,它或许只是成千上万张天文观测底片中的普通一张。但正是它,终结了一场持续了百年的天文大争论,最终彻底颠覆了人类的宇宙观。

世纪大辩论
20世纪初,天文学界最核心,最激烈的争论便是:我们的宇宙,到底有多大?确切来说,是我们所在的银河系,是否就是整个宇宙的规模?还是说,它也仅仅是漂浮于宇宙大海中的一座岛屿,宇宙还有很多类似银河系这样的“宇宙岛”?
这就是著名的“宇宙岛”之争。当时,两位顶尖的天文学家代表了两种截然不同的观点。一方代表是哈洛·沙普利,他通过分析银河系内球状星团的分布,推算出整个银河系规模可能非常巨大,其直径可能达到惊人的30万光年。
正因银河系规模如此之大,那些在望远镜中呈现为模糊光斑的“旋涡星云”,只是银河系边界区域的一些气体云团,是这片“宇宙”本身的一部分,即我们所在的银河系就是整个宇宙本身。

另一派的代表是希伯·柯蒂斯。他认为沙普利对银河系规模的估计明显偏大。根据他的观察,那些星云中爆发的新星数量,远远多于银河系其他区域,看起来更像是远在银河系之外,由成千上万颗恒星组成的庞大系统,即银河系只是宇宙的一部分。
1920年,双方在美国科学院进行了一场天文学史上著名的大辩论。场上两位科学家都展现出了严密的逻辑和各自的证据,场面精彩纷呈,但最终谁也未能彻底说服对方。
原因在于,双方都缺乏一个关键的,一锤定音的证据:即这些遥远的星云到底离我们有多远?倘若它们的实际距离远小于银河系的规模,则沙普利的观点成立;而如果它们的距离远到银河系都无法容纳,则柯蒂斯正确。

关键的发现
谁都没有想到,最终给这场大辩论画上句号的,竟是一位天文界 “半路出家”者:埃德温·哈勃。他早年做过拳击手,篮球运动员,毕业于牛津大学法学专业,最终却选择追随内心真正的热爱,投身于天文学研究。
1923年10月6日夜晚,在威尔逊山天文台,哈勃使用胡克望远镜对仙女座星云(M31)进行了长时间曝光拍摄,成功捕捉到一张珍贵的底片。这台口径2.54米的巨型望远镜凭借其卓越的集光能力和高分辨力,清晰记录下了仙女座星云那片朦胧的亮斑。

起初,哈勃以为星云外围的这个光斑只是一次普通的“新星”爆发,并习惯性地在底片上将其标记为“N” (Nova,拉丁文“新星”)。但当他将这张底片与以往同一天区底片比对时,却发现到这颗星的亮度并未呈现爆发后逐渐衰减的特征,更像是一种周期性的变化。
他立刻意识到,这绝非一颗普通新星,而是一颗造父变星!所谓造父变星,指的是一类亮度上呈周期性脉动变化的星体,其变化周期与内在光度存在稳固的对应关系。而利用这一关系,可以把天体的变化周期和“视星等”等转换为“绝对星等”。
“星等”是天体亮度的度量单位。其中,“视星等”可以理解为主观实际观测到的亮度,而“绝对星等”则代表天体自身客观的真实发光能力。

通过观测,记录造父变星的光变周期,对比其“视星等”和“绝对星等”的变化差距,再根据星体“越远就越暗”的平方反比规律,就能够计算出这颗恒星与地球之间的准确距离。
难以抑制的激动之情的哈勃,当即划去了字母 “N”,用力写下了代表变星(Variable)的“VAR!”,并附加了一个充满力量的感叹号。这个瞬间修正,不仅改变了底片上的标记,更永远地改变了人类对宇宙结构的认知。

宇宙新图景
通过对观测底片的细致分析,结合天文学公式与知识的反复推算和修正,哈勃最终得出了一个颠覆性的结论:仙女座星云,远在90万光年之外!
这个数字意味着什么?在当时的天文学认知中,银河系的直径被认为只有约10万光年。就算是沙普利所提出的“扩大版”银河系,数字也不过是30万光年。而仙女座的距离,又远超出银河系规模,因此它绝不可能是银河系的一部分。
它一定是一个与银河系规模相当的,独立的恒星系统。此结论如同一记重锤,为持续多年的“宇宙岛”之争画上了句号。曾经被视为银河系内一团云气的仙女座星云,被正式确认为一个独立的星系。

凭借这一开创性的工作,哈勃也由此确立了在天文界的开创者地位。天文学的研究前沿从此从恒星真正迈向星系,一门新的学科被开启。更重要的是,这项发现为哈勃后续更伟大的成就铺平了道路。
在确认了独立星系的存在后,他开始观测更多的星系,并记录其距离和运动状态,最终在1929年发现星系退行速度与距离之间呈正比关系,即著名的哈勃定律。这条定律首次揭示了宇宙膨胀这一惊人事实,进而为后续大爆炸学说奠定了第一块理论基石。

结尾
这一发现的意义,远远不止于一场学术辩论的胜负。它彻底刷新了人类对宇宙的认知。改变了人们心中“银河系即宇宙”的观点,宇宙也变得更加宏大浩瀚。人类面对整个宇宙,也有了更深刻,更谦卑的认识。
这一切的转折点,正源自哈勃在1923年那个夜晚拍摄的那张略显模糊的底片,以及他写下的那个“VAR!”。天文学有时候就是这样:答案早已藏在星光里,只等一个足够耐心的人,把它读懂。

大家都在看
-
天文学界的奇才:第谷·布拉赫与《鲁道夫天文表》的辉煌传奇 尊敬的读者朋友们,今天我们要走进16世纪末丹麦天文学的璀璨星空,探寻一位天才科学家的非凡人生——第谷·布拉赫(1546—1601)。他不仅是天文学史上的传奇人物,更是推动天文学发展不可或缺的关键人物。让我们从他 ... 天文之最12-03
-
古希腊第一学霸!亚里士多德:从天文学到教育学的全能大师 朋友们,今天咱们聊聊一个古希腊超级牛的人物——亚里士多德。你可能听说过他是个哲学家,但其实,他的影响远不止哲学这么简单!他可是古希腊最厉害的“全能选手”,在天文学、物理、数学、教育学等等方面都扮演了超 ... 天文之最12-03
-
第谷·布拉赫戴金鼻子天文狂人,用20年守望为人算准了宇宙的时间 在科学史上,有些人像闪电,划破长空、瞬间照亮真理——比如牛顿;有些人则如灯塔,在漫长的黑夜里默默燃烧,只为给后来者指引方向。今天我们要讲的这位人物,就是那座矗立于16世纪欧洲夜空下的灯塔——第谷·布拉赫 ... 天文之最12-03
-
“托勒密:古代天文学的巅峰大师,影响千年的希腊化天才” 在浩瀚的历史长河中,托勒密无疑是古代最具传奇色彩的天文学家、地理学家和光学大师之一。他生活在公元90年至168年左右,出生于埃及的希腊化城市赫勒热斯蒂克(今赫利奥波利斯)。那个时代,希腊文化与埃及文明交融 ... 天文之最12-03
-
第谷·布拉赫(1546----1601)丹麦天文学界的奇才 第谷·第谷。布拉赫:用天文望远镜开启宇宙新纪元】大家好!今天要为大家介绍一位被誉为“天文学奇才”的伟大人物——第谷·布拉赫(Tycho Brahe)。他用非凡的天文观测和不懈的探索精神,为人类揭开了宇宙的神秘面 ... 天文之最12-02
-
第谷·布拉赫是谁?他如何用天文表改变了天文学的未来? 在17世纪的天文学发展史上,有许多伟大的天文学家为人类认识宇宙作出了不可磨灭的贡献。而在这些伟人中,丹麦天文学家第谷·布拉赫(Tycho Brahe,1546—1601)以其非凡的天文观测技术和精确的天文数据,成为天文学 ... 天文之最12-01
-
第谷·布拉赫:天文学的奇才与《鲁道夫天文表》的传奇 在星辰璀璨的历史长河中,有一些天才的名字永远镌刻在天文学的殿堂里。第谷·布拉赫(1546—1601),这位来自丹麦的天文学奇才,以其非凡的观察能力和卓越的天文成就,成为17世纪天文学界的璀璨明星。他的名字不仅代 ... 天文之最12-01
-
他曾被誉为古代最牛天才!托勒密的神奇世界,竟影响了我们几百年 嘿,朋友们!今天咱们来聊聊一个超级厉害的古代天才——托勒密。听名字可能有点陌生,但你绝对用过他的一些“遗产”。他是古希腊化时期的天文学家、地理学家、占星学家、光学家,简直是个“全能选手”。而且,他的那 ... 天文之最12-01
-
托勒密:古代天文学的巅峰巨匠,开启科学认知的黄金时代 穿越时空的智慧火炬——托勒密的历史地位与影响在漫长的人类文明史中,少有像托勒密那样,将天文学、地理学、光学等多个学科融为一体,奠定了西方科学基础的伟大人物。他的思想不仅在古代引领科学的潮流,也深刻影响 ... 天文之最11-30
-
标题: 古希腊最牛的哲学大神!亚里士多德到底有多牛? 嘿,朋友们!今天咱们来聊聊那个古希腊的“全能王”——亚里士多德。这哥们儿不仅是哲学界的大咖,还是科学、教育、甚至天文学的“多面手”。你可能听说过他的名字,但你知道他到底有多厉害吗?一起来扒一扒这个古代 ... 天文之最11-30
相关文章
- 标题: 古希腊最牛的哲学大神!亚里士多德到底有多牛?
- 第谷·布拉赫:天文观测的巨人,科学革命的关键人物
- 【天文界的“算命大师”!第谷·布拉赫和开普勒的星空传奇揭秘
- 布拉赫:丹麦天文学的奇才,他用星辰点亮人类的未来
- 天文学的奇才一一第谷·布拉赫
- 标题:【第谷·布拉赫:天文学的奇才与开普勒的科学引路人】
- 天文学的巨人之肩—第谷·布拉赫:用天文仪器改变世界的丹麦天才
- “天文奇才第谷·布拉赫:用天文望远镜绘出宇宙的精确蓝图
- 第谷•布拉赫:天文学的奇才与《鲁道夫天文表》的辉煌成就】
- 第谷·布拉赫:天文学奇才与《鲁道夫天文表》的开创者
- 揭秘全球时间的起点:你知道格林尼治天文的故事吗?
- 天文学的“幕后英雄”——第谷·布拉赫:丹麦天才的辉煌与遗憾
- “天文学奇才第谷·布拉赫:从丹麦王宫到星辰大海的科学巨擘”
- 托勒密:古代天文学的‘大神’,他到底有多牛?
- 【第谷·布拉赫:天文学的巨人,开启科学的新时代】
- 【第谷·布拉赫:丹麦天文学的奇才与天文表的巅峰之作】
- 《中国古天文学大成》时隔3000年史上首次破译武王伐纣的真实天象
- 标题:第谷·布拉赫——用肉眼丈量星空的最后一位天文巨匠
- 1万倍太阳质量,天文学家用韦伯望远镜发现迄今观测到的最大恒星
- 第谷·布拉赫1546—1601:天文学史上奇才《鲁道夫天文表》奠基者
热门阅读
-
龙生九子名字及图片 传说龙生性最淫生下九子 07-13
-
彭罗斯阶梯是个走不完的楼梯,用二维视角呈现出来 07-13
-
半老徐娘指多少岁?徐娘忍受不了折磨选择自杀 07-13
