Έντγουιν Χαμπλ

Βιογραφία

Ο Χαμπλ γεννήθηκε στο Μάρσφιλντ (Marshfield) του Μιζούρι και ήταν γιος ενός διευθυντή ασφαλίσεων, που αμέσως μετά τη γέννηση του Έντγουιν μετακόμισε οικογενειακώς στο Χουίτον του Ιλινόι. Ως μαθητής, ο Έντγουιν διακρινόταν περισσότερο για τις αθλητικές του ικανότητες παρά για την ευφυία του, παρότι είχε καλές επιδόσεις σε όλα τα μαθήματα εκτός από την ορθογραφία. Πρώτευσε επτά φορές σε μαθητικούς αγώνες (σε δισκοβολία, σφυροβολία, άλμα επί κοντώ, άλμα εις ύψος μετά και άνευ φοράς, σφαιροβολία και σκυταλοδρομία 1 μιλίου). Το 1906 πέτυχε ρεκόρ της πολιτείας του Ιλινόι στο άλμα εις ύψος.
Οι σπουδές του στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου ήταν στα Μαθηματικά και την Αστρονομία, και πήρε το πτυχίο του το 1910. Ο Χαμπλ κέρδισε μία από τις πρώτες τριετείς υποτροφίες "Rhodes" του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, όπου αρχικά σπούδασε Νομικά και μετά Ισπανικά, στα οποία απέκτησε μεταπτυχιακό τίτλο master (MA). Στη συνέχεια επέστρεψε στις ΗΠΑ. Μερικοί βρετανικοί τρόποι και ενδυματολογικές συνήθειες τον συνόδευσαν σε όλη του τη ζωή και κάποτε ενοχλούσαν τους Αμερικανούς συναδέλφους του.
Μετά την επιστροφή του στην πατρίδα του, ο Χαμπλ εργάσθηκε ως καθηγητής στο γυμνάσιο του New Albany της Ιντιάνα (κοντά στο Λούισβιλ του Κεντάκυ) και ως προπονητής της ομάδας καλαθοσφαιρίσεως του γυμνασίου. Παράλληλα, εξασκούσε τη δικηγορία στο γειτονικό Κεντάκι. Υπηρέτησε στον στρατό κατά τον Α΄ Παγκόσμιο Πόλεμο, προαχθείς σε ταγματάρχη. Μετά θυμήθηκε την Αστρονομία και πήρε διδακτορικό στο Αστεροσκοπείο Γιερκς του Πανεπιστημίου του Σικάγου το 1917. Ο τίτλος της διατριβής του ήταν Φωτογραφικές διερευνήσεις αμυδρών νεφελωμάτων ("Photographic Investigations of Faint Nebulae").
Το 1919 ο Χαμπλ αποδέχθηκε την προσφορά μιας θέσεως από τον Τζορτζ Χέιλ, ιδρυτή και διευθυντή του Αστεροσκοπείου του Όρους Ουίλσον, κοντά στο Λος Άντζελες, στην οποία παρέμεινε ως το θάνατό του, με μία διακοπή στο Πεδίο Δοκιμών Aberdeen του αμερικανικού στρατού κατά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο. Για την εκεί υπηρεσία του τιμήθηκε με το παράσημο της «Λεγεώνος της Τιμής». Λίγο πριν το θάνατό του ολοκληρώθηκε η εγκατάσταση του «Τηλεσκοπίου Χέιλ» των 5 μέτρων στο Αστεροσκοπείο Πάλομαρ, και ο Χαμπλ υπήρξε ο πρώτος που το χρησιμοποίησε.
Ο Χαμπλ απεβίωσε από εγκεφαλικό επεισόδιο στο Σαν Μαρίνο της Καλιφόρνια. Εκπληρώνοντας την επιθυμία του ιδίου, η σύζυγός του, Γκρέις, δεν του τέλεσε κηδεία και δεν απεκάλυψε ποτέ τι απέγινε η σορός του. Είτε ο Χαμπλ επιθυμούσε να ταφεί μυστικά σε ανώνυμο τάφο, είτε ήθελε το σώμα του να αποτεφρωθεί. Μέχρι σήμερα η τελευταία του κατοικία παραμένει άγνωστη.

Τα «σπειροειδή νεφελώματα» είναι γαλαξίες όπως ο δικός μας

Η άφιξή του στο Αστεροσκοπείο του όρους Γουίλσον το 1919 συνέπεσε με την ολοκλήρωση του ισχυρότερου εκείνη τη στιγμή τηλεσκοπίου στον κόσμο, του κατοπτρικού τηλεσκοπίου των 100 ιντσών (2,54 μέτρων, σε διάμετρο). Χρησιμοποιώντας το, ο Χαμπλ κατόρθωσε να επισημάνει Κηφείδες μεταβλητούς αστέρες σε αρκετά «γειτονικά» «νεφελώματα», περιλαμβανομένου του σήμερα γνωστού ως Γαλαξία της Ανδρομέδας. Οι παρατηρήσεις του αυτών των σωμάτων τα έτη 1923 και 1924 απέδειξαν οριστικά ότι απείχαν πολύ περισσότερο από όσο πιστευόταν μέχρι τότε και, συνεπώς, τα «σπειροειδή νεφελώματα» που τα περιείχαν, ήταν τα ίδια γαλαξίες, άλλοι από τον δικό μας. Αυτή η ανακάλυψη, που ανακοινώθηκε την Πρωτοχρονιά του 1925, μετέβαλε θεμελιωδώς την εικόνα που είχε η ανθρωπότητα για το Σύμπαν.
Στη συνέχεια, ο Χαμπλ επινόησε ένα σύστημα για τη μορφολογική ταξινόμηση των γαλαξιών που είναι σήμερα γνωστό με το όνομά του.

Ο Νόμος του Χαμπλ

Γενικώς ο Χαμπλ πιστώνεται λανθασμένα με την ανακάλυψη της μετατοπίσεως προς το ερυθρό των φασμάτων των μακρινών γαλαξιών. Αυτή είχε παρατηρηθεί από τον Βέστο Σλάιφερ στο Αστεροσκοπείο Λόουελ τη δεκαετία 1910-19, αλλά ήταν σχετικώς άγνωστη (Proc.Amer.Phil.Soc., 56, 403, έτος 1917). Η σημασία αυτών των παρατηρήσεων είχε κατανοηθεί πριν το 1917 από τους Τζέιμς Κήλερ, Βέστο Σλάιφερ και από τον καθηγητή Ουίλιαμ Κάμπελ σε άλλα αστεροσκοπεία. Συνδυάζοντας τις δικές του μετρήσεις των γαλαξιακών αποστάσεων με εκείνες των μετατοπίσεων προς το ερυθρό του Σλάιφερ που αντιστοιχούσαν στους ίδιους γαλαξίες, οι Hubble και Μίλτον Χιούμασον ανακάλυψαν την προσεγγιστική αναλογία τους στο δείγμα των 46 γαλαξιών που είχαν μελετήσει, και υπολόγισαν τη σταθερά της αναλογίας σε 500 km/sec/Mpc, μία τιμή πολύ υψηλότερη από τη σήμερα αποδεκτή, εξαιτίας σφάλματος στον υπολογισμό των αποστάσεων. Αυτός ο νόμος της αναλογίας είναι σήμερα γνωστός στην Αστρονομία ως Νόμος του Χαμπλ (διατυπώθηκε επισήμως από τους Χαμπλ και Χιούμασον το 1929) και η σταθερά της αναλογίας του ως Σταθερά του Χαμπλ. Η έρευνα για την τιμή της σταθεράς συνεχίζεται μέχρι τις ημέρες μας.
Παρά το γεγονός ότι η έννοια του διαστελλόμενου Σύμπαντος είχε προσεγγισθεί θεωρητικώς παλαιότερα, η δήλωση των Χαμπλ και Χιούμασον οδήγησε στην ευρύτερη αποδοχή της. Ο νόμος λέει ότι η σχετική ταχύτητα απομακρύνσεως μεταξύ δύο μακρινών γαλαξιών είναι ανάλογη της μεταξύ τους αποστάσεως.
Η ανακάλυψη του Νόμου του Χαμπλ επιβεβαίωσε παρατηρησιακά τη συνεχή διαστολή του Σύπαντος και, συνεκδοχικά, τη θεωρία της Μεγάλης Αρχικής Εκρήξεως του Αββά Λεμαίτρ και του Αλεξάντερ Φρίντμαν (1922). Το 1931 ο Χαμπλ έγραψε μία επιστολή στον κοσμολόγο Βίλεμ ντε Σίτερ εκφράζοντας την άποψή του επί της θεωρητικής ερμηνείας του νόμου του: «...καταφεύγουμε στον όρο φαινομενικές ταχύτητες προκειμένου να τονίσουμε τον εμπειρικό χαρακτήρα του συσχετισμού που κάναμε. Αισθανόμαστε ότι η ερμηνεία του θα πρέπει να αφεθεί σε εσάς και στους πολύ λίγους άλλους που είναι ικανοί να συζητήσουν το θέμα με αυθεντία».
Νωρίτερα, το 1917, ο Άλμπερτ Αϊνστάιν είχε συμπεράνει μαθηματικώς ότι η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας υπεδείκνυε ότι το Σύμπαν θα πρέπει είτε να διαστέλλεται, είτε να συστέλλεται. Μη μπορώντας να πιστέψει το μαθηματικό πόρισμα της ίδιας του της θεωρίας, ο Αϊνστάιν εισήγαγε την κοσμολογική σταθερά στις εξισώσεις του για να το αποφύγει. Μόλις άκουσε για την ανακάλυψη του Χαμπλ, λέγεται πως είπε το περίφημο ότι η εισαγωγή της κοσμολογικής σταθεράς ήταν «το μεγαλύτερο λάθος της ζωής μου».

Παρεπόμενα

Ο Χαμπλ ανακάλυψε επίσης τον αστεροειδή 1373 Τσιντσινάτι, στις 30 Αυγούστου 1935. Βασισμένος στις παρατηρήσεις του και τις ανακαλύψεις του σχετικώς με τους γαλαξίες, συνέγραψε τα βιβλία Η παρατηρησιακή προσέγγιση στην Κοσμολογία (The Observational Approach to Cosmology) και Το Βασίλειο των Νεφελωμάτων (The Realm of the Nebulae).