2023年9月30日晚八點,由北京市科委、中關村管委會科普專項經(jīng)費資助的科學傳播公益項目“高山科學經(jīng)典”邀請到了中國科學技術大學教授薛永泉,天文學家、資深科普作家、科技出版專家卞毓麟,此念文化創(chuàng)始人、高山書院2017級同學毛思翩,一起為大眾導讀哈勃的著作《星云世界》。
當聽到“哈勃”這個名字的時候,大多數(shù)人首先可能會聯(lián)想到那架著名的空間望遠鏡。作為人類遠眺廣袤宇宙的眼睛,哈勃望遠鏡為我們展示了一幅幅清晰且震撼的宇宙圖景,讓我們有幸能觸碰億萬光年外的神秘。
然而,為什么以哈勃來命名這架望遠鏡?哈勃的名字意味著什么?
這一切都與人類對宇宙的認知有關。
16世紀,哥白尼確立日心說,人們開始認識到地球并不是宇宙的中心;2個世紀后,威廉·赫歇爾(William Herschel)建立銀河系模型,人們發(fā)現(xiàn)太陽只是銀河系中數(shù)億顆恒星之一;又過了2個世紀,埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)對河外星系的確定,使人們意識到,銀河系也只是這個世界的滄海一粟。
哈勃改變了400年來人們對宇宙以及在宇宙中位置的認知。他把我們的視野引向河外星系世界,向我們打開了前所未有的空間深度。因此,他也被稱為“20世紀的哥白尼”。
《星云世界》是哈勃撰寫的一部名著,對空間探索的進展、星云的分布、特征、距離、速度等做了系統(tǒng)的論述。導讀中,薛永泉教授介紹到,這本書主要生動形象地展示了哈勃如何一步步地完成了三個非常重要的天文學成就。
薛永泉教授在高山科學經(jīng)典導讀現(xiàn)場
首先是一錘定音地解決了旋渦星云的本質問題。其實早在100多年前,天文學家們就已經(jīng)拍攝到了漩渦星云,但當時人們還不確定是銀河系里面的星云還是河外星系。在學術界爭論不休之際,“哈勃在旋渦星云仙女座星云里發(fā)現(xiàn)了一個很特別的恒星——造父變星,根據(jù)它特殊的周光關系,哈勃觀測發(fā)現(xiàn)它離我們的距離遠遠大于當時人們所認識的銀河系的尺度。”薛永泉教授講到,“毫無疑問,仙女座大星云是銀河系外面的一個星系。”
哈勃的第二大成就是建立了沿用至今的哈勃星系形態(tài)序列。人類借助望遠鏡能觀測拍攝到眾多河外星系的照片,哈勃便基于此研究它們的形態(tài),將之分為橢圓星系、漩渦星系和不規(guī)則星系,還有介于其間的中間形態(tài)。薛永泉教授認為:“哈勃通過對這些星系進行形態(tài)的分類,建立了一個星云世界的秩序。”
哈勃的第三大成就是發(fā)現(xiàn)“哈勃定律”,支持了宇宙正在膨脹的觀念。哈勃通過拍攝星系的光譜,測量星系的紅移和藍移。薛永泉教授在導讀中詳細解釋道:“如果這個星系朝向我們銀河系運動,它的譜線就會產(chǎn)生藍移,因為它的頻率會變高,這個跟多普勒效應是類似的,如果星系在遠離我們而去,它的譜線就會產(chǎn)生紅移,因為它的頻率會變低,波長變長。”哈勃就觀測計算這些星系的運動,發(fā)現(xiàn)星系整體上都在離我們越來越遠,這就意味著整個宇宙是在膨脹的,這一發(fā)現(xiàn)直接推動了宇宙膨脹觀念和宇宙大爆炸假說的發(fā)展,被霍金贊為20世紀一項偉大的理性革命。
其實,早在1915—1916年,愛因斯坦在廣義相對論中就曾預測到宇宙是膨脹的,然而“為維持宇宙的穩(wěn)定”,他不惜假設宇宙常數(shù)項來“修正”自己的理論。在得知哈勃的發(fā)現(xiàn)之后,愛因斯坦特意拜訪了在威爾遜山天文臺的哈勃,最終承認宇宙膨脹,并稱“引入宇宙學常數(shù)是我一生中所犯的最大錯誤”。
哈勃是怎樣一個人?
卞毓麟老師1965年畢業(yè)于南京大學天文學系,先后任職中國科學院北京天文臺(今國家天文臺)和上??萍冀逃霭嫔纭V铝破談?chuàng)作40余年,著譯圖書30余種,發(fā)表科普和科學文化類文章約800篇。圓桌論壇環(huán)節(jié),對談嘉賓卞毓麟老師介紹,哈勃從小就熱愛天文學,大學是上芝加哥大學天文系,中間去了牛津大學學法律,畢業(yè)后很短暫地開了一家律師事務所,但馬上又回到了天文。“天文是他一輩子的情結。”
卞毓麟老師在高山科學經(jīng)典導讀現(xiàn)場
卞毓麟老師還分享到:“我有兩件事情是非常高興。第一件事情,我會聽到很多人跟我講‘丁老師,我看過你寫的書,如何如如何……’我聽到非常高興。第二件非常高興的事情,現(xiàn)在的天文學發(fā)展那么快,中國就有那么多新的設備,依據(jù)這個取得了那么多成就,我跟不上了,我非常開心的是,我要想向比我年輕的天文學家們請教,他們都會講給我聽。”
天文學發(fā)展離不開國家的支持,離不開專家們的研究,也離不開廣大人民的關注。圓桌對談最后,薛教授寄語:“我希望每個人都能追逐屬于自己的夢想,探索屬于自己的宇宙。”
高山科學經(jīng)典圓桌論壇環(huán)節(jié)
與科學家一起讀好書,“高山科學經(jīng)典”是一個由高山書院發(fā)起的公益科學傳播項目。邀請百位知名科學家每周導讀一本科學經(jīng)典書籍,引領公眾參與閱讀的大型科學傳播公益項目,旨在提升全民科學素養(yǎng)、培育科學精神、傳播科學思想。期望在全民學科學的時代背景下,高山科學經(jīng)典能在科學傳播領域盡一份綿薄之力。
高山科學經(jīng)典項目書單
高山科學經(jīng)典的目標是,讓科學精神通過書籍,跨越地域、階層、年齡、民族的界限,傳播到每個角落、每個人心中。希望科學成為一種生活方式。與科學家們跨界對談,讓科學更有趣。
高山科學經(jīng)典世界讀書日發(fā)布會現(xiàn)場
未來,“高山科學經(jīng)典”項目將打造三大重點產(chǎn)品:出版《高山科學經(jīng)典》系列叢書;開展線上導讀直播;沉淀專業(yè)級科學導讀視頻節(jié)目。達到出版、傳播、教育多重效應。開展全民科學閱讀,共同推動“科學復興”,提升全民族科學文化素質,實現(xiàn)“公心大用”。
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