Космос становится больше. Хаббл. Расширение Вселенной

Эдвин Хаббл, я наблюдал за тобой четыре года и никогда не видел, чтобы ты занимался больше десяти минут [ужас на лицах Эдвина и его родителей]. Перед нами будущий студент Чикагского университета [радость на лицах Эдвина и его родителей].

Слова заведующего Уитонской школой в день выпуска Хаббла

Занятия по науке и технике в первый год включали, помимо математики и химии, желанную описательную астрономию. Преподавателем этой дисциплины был доктор Мультон, имевший невероятное имя Форест Рей. Вероятно, ему понравилась жадность, с которой Эдвин предвкушал, как двинется вглубь этой науки. Книгу Мультона Introduction to Celestial Mechanics («Введение в небесную механику») Хаббл хранил на своей полке в течение всей жизни. Гораздо меньший энтузиазм у Эдвина вызывало желание его учителя доказать совместимость науки и религии.

Чикагский университет должен был казаться молодому Хабблу прекрасным. Он был построен как подражание английским Оксфорду и Кембриджу, и даже его Митчел-тауэр была построена по образу Магдален-тауэр в Оксфорде. Так же как и здания, образование стремилось к древним, благородным, знаменитым традициям элитарности британского образца. Такая обстановка должна была стимулировать желание учиться в настоящем Оксфорде и Кембридже.

Эдвину приходилось терпеть насмешки над новичками, которые можно встретить во всех университетах и колледжах мира. Он и сам участвовал в этих насмешках, когда на втором курсе подключился к забрасыванию яйцами студентов-теологов. Эта шалость имела довольно серьезные последствия и дошла до ушей энергичного Джона, который даже захотел забрать сына из университета. К счастью, более милосердный дедушка Мартин, веривший в прекрасное будущее внука, постарался успокоить крутой нрав отца.

В Чикагском университете физика была очень престижной дисциплиной. В 1907 году, когда Хабблу исполнилось 18 лет, заведующий кафедрой физики Альберт Абрахам Майкельсон получил Нобелевскую премию за измерение скорости света. Во время знаменитого опыта с интерферометром, поставленного с Эдвардом Морли, было доказано, что скорость света неизменна относительно направления Земли в течение года. Это был шах по отношению к теории эфира как среды, в которой распространяются электромагнитные еюлны. Возможно, именно на основе этого опыта Эйнштейн сформулировал релятивистский принцип инвариантности скорости света. Следует отметить, что Нобелевская премия по физике Майкельсону была первой, присужденной американцу.

Доцентом Майкельсона был второй будущий Нобелевский лауреат по физике 1923 года — Роберт Эндрюс Милликен. Он был знаком с Хабблом, так как вел у него курс механики, молекулярной физики и теплоты. Хаббл закончил двухлетнюю программу, получив диплом о среднем специальном образовании по физике, при этом так и не прослушав отдельного развернутого курса по астрономии. Интересно, что Милликен предложил Хабблу должность лаборанта, и молодой Хаббл некоторое время работал в его лаборатории.

Милликен получил Нобелевскую премию в 1923 году за доказательство существования электрона и определение его заряда, который до недавнего времени считался минимальным существующим зарядом. Что делал Эдвин в его лаборатории? Мы этого не знаем. В своей автобиографии Милликен не упоминает Хаббла, на тот момент уже достигшего славы.

Впрочем, Милликен не был астрономом, а все знания Хаббла в этой области сводились к занятиям Фореста Рея Мультона. Однажды дед спросил Эдвина о сияющей звезде, которой оказался Марс. Его траектория такова, что расстояние от этой планеты до Земли часто меняется, поэтому она светит с разной силой. Хаббл рассказал деду, что разница вызвана гравитационными помехами между планетами, что было очевидной астрономической ошибкой: помехи, конечно, существуют, но они незначительны. Впрочем, эта ошибка не должна нас удивлять. В биографиях многих величайших ученых можно найти связанные с грехом неопытности страницы, о которых не принято упоминать.

Наука — постоянно прогрессирующий вид деятельности человечества. Опыт позитивного знания передается от поколения к поколению.

Эдвин Пауэлл Хаббл, «Царство туманностей» - (1936)

Возможно, самой важной эпохой в образовании Хаббла стало пребывание в Англии, когда он в течение трех лет учился в Оксфорде по стипендии Родса. Там юноша превратился в убежденного англомана, о чем мы еще поговорим.

Как и можно было ожидать, право показалось Эдвину скучным, но он обещал отцу не заниматься астрономией. В своих письмах родителям он не сообщал, что подружился с Гербертом Холлом Тёрнером, профессором астрономии Оксфордского университета, жившим вблизи от обсерватории. Эдвин несколько раз ужинал в доме профессора, а госпожа Тёрнер относилась к нему с материнской нежностью.

У Хаббла, как студента Оксфорда, были довольно длинные каникулы, которые он использовал для путешествий, в основном по Германии, где лично почувствовал предвоенное напряжение.

В Оксфорде Эдвин смог общаться с другими астрономами, друзьями Тёрнера. Однажды они случайно завели разговор о теориях Мультона — именно того ученого, который преподавал у Хаббла. Мульгон был известен астрономам, но его слава не выходила за пределы научного сообщества. В ответ на критику теории Мультона Эдвин вмешался в разговор, заявив, что они неправильно поняли эту теорию. Астрономы посмотрели на юношу со смесью удивления и снисхождения. Студент, изучавший право, осмеливался высказывать свое мнение по специальным вопросам астрономии? Хаббл представил свои аргументы примерно так:

«Угловой момент Солнца не мог позволить сформировать протопланетарные кольца Лапласа. Теория Мультона — Чемберлена о планетезималях, которые были выброшены Солнцем и впоследствии слились между собой в динамических зонах, образовав большие планеты, лучше объясняет затмение в мае 1900 года...»

Хаббл продолжал объяснять теорию, а астрономы испытывали потрясение: студент права читал им лекцию по астрономии!

Когда Эдвин вернулся из любимого Оксфорда в Луисвилль, он понял, что не может заниматься правом. Он хотел быть астрономом, но ему не хватало специальных знаний. Юноша попробовал несколько работ — он был учителем испанского и физики, переводчиком коммерческих писем с испанского на английский и наоборот, возможно кем-то еще — и наконец решил написать своему преподавателю астрономии Форесту Рею Мультону и спросить, не может ли он найти какую-нибудь стипендию, чтобы Хаббл мог защитить работу по астрономии.

Мультон ответил отказом, но передал эту просьбу Эдвину Фросту, директору Йеркской обсерватории при Чикагском университете. Даже больше: он сделал так, чтобы оба Эдвина могли общаться напрямую, и было решено, что Хаббл пройдет подготовку в обсерватории в 100 км от Чикаго, в Уильямс Бей. Кроме того, Мультон посоветовал Хабблу поторопиться, чтобы принять участие в собрании Американского астрономического общества. Хаббл последовал этому совету.

Впоследствии, после окончания Первой мировой войны и перед началом работы в May нт-Вил сон в Кембридже, Эдвин прослушал лекции по сферической астрономии Артура Эддингтона (1882-1944). Курс был очень коротким, тема — не первой значимости, да и преподаватель, один из величайших астрономов всех времен, был не Демосфеном. Об Эддингтоне говорили, что за всю жизнь он не смог закончить ни одной фразы.

Мы не знаем, почему родился наш мир, но мы можем понять, что это за мир, по крайней мере его физические аспекты.

Хаббл своей жене, в один из тех редких моментов, когда он говорил о религии

Как видите, описательная астрономия у Мультона и краткие лекции по сферической астрономии у Эддингтона — вот и все астрономическое образование Хаббла. Однако отсутствие систематических знаний компенсировалось умениями, умом и памятью. Исследователь прекрасно знал небо. Когда он рассматривал фотопластинку, то мог заметить малейшее изменение по сравнению с предыдущей. Так, Хаббл был способен обнаружить новую звезду галактики прямо на пластинках. Он умело обращался с телескопами, пластинки были разбросаны по его столу в творческом беспорядке, но при необходимости он всегда выхватывал именно ту, которая была нужна в данный момент. Он знал купола лучше, чем собственный дом, двигался по ним с ловкостью акробата, добиваясь наибольшей эффективности работы телескопов даже при плохом сиинге (астрономический термин от английского seeing — качество точечных изображений при атмосферной турбулентности).