Один из величайших ученых 20-го века, которого вы, наверное, никогда не слышали

2024 Автор: Sherilyn Boyd | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 09:37

В этот день некоторые из величайших научных светильников того времени со всего мира, Эдвин Хаббл и Альберт Эйнштейн, чтобы назвать двоих, собрались, чтобы услышать серию лекций. Но именно один человек и одна лекция заставили Альберта Эйнштейна заявить: «Это самое прекрасное и удовлетворительное объяснение творения, которое я когда-либо слушал».

Хорошо известно, что накануне восстания Третьего рейха Эйнштейн покинул родину Германии для Соединенных Штатов. Но мало кто знает, что путешествовать с ним был бельгийский католический священник Жорж Леметр, человек, которого Эйнштейн очень уважал. Жорж Леметр был религиозным человеком, но также и великим ученым, космологом. Он изучал вселенную и, самое главное, ее начала. Его исследования, убеждения и выводы сильно влияют на то, как мы понимаем наше само существование сегодня.

Жорж, родившийся в 1894 году в Шарлеруа, Бельгия, рано интересовался, как все вокруг работает. Он начал учебу в области гражданского строительства в Католическом университете Лёвена, крупнейшем франкоговорящем университете в Бельгии. Он отрывался от учебы, чтобы служить в бельгийской армии в качестве офицера во время Первой мировой войны. Он превосходно исполнил, и в конце войны он получил бельгийский военный крест, награду за храбрость на поле битвы. Затем он вернулся в университет и получил ученые степени в области математики и философии.

С тех пор, как Жорж был молодым мальчиком, он обнял религию и понял, какое отношение она может иметь к науке. Он подражал своему бывшему учителю кардиналу Desire Mercier, который придерживался прогрессивных убеждений в философии и космологии. Итак, вместо того, чтобы войти в жизнь академических кругов, он вошел в священство. 23 сентября 1923 года Леметр был назначен священником его духовным учителем кардиналом Мерсье.

В свободное время (ныне) отец Лемайтр продолжил свои научные исследования, особенно по теории общей и специальной теории относительности. Кардинал Мерсье, узнав таланты Лемайтра, позволил ему учиться в престижной Гарвардской обсерватории. В то же время Леметр получил степень доктора физики в Массачусетском технологическом институте. Значительные и разнообразные исследования Лемайтра позволили ему пересечь пути с другими известными астрономами и космологами того времени, в том числе Джордж Хейл (первооткрыватель солнечных вихрей и магнитных солнечных пятен) и Vesto Slipher (галактические красные смещения и наблюдали за открытием Плутона), у которых был отличный влияние на его более поздние результаты.

Именно в это время Леметр придумал глубокую теорию, которая все еще влияет на наше изучение вселенной сегодня. В 1927 году он опубликовал свою статью «Однородная Вселенная постоянной массы и увеличения радиуса, учитывающая радиальную скорость дополнительных галактических туманностей».

В ней он предложил и описал свою теорию расширяющейся вселенной. Используя теорию относительности Эйнштейна в качестве руководства, Леметр предположил, что пространство постоянно расширяется, и поэтому расстояние между галактиками также увеличивается. Позже Хаббл продемонстрировал бы то же самое, и даже по сей день, как правило, дается кредит на то, чтобы придумать эту идею. Кроме того, Леметр обнаружил, что с тех пор стало известно как «закон Хаббла», скорость расширения, связанная с расстоянием галактик от Земли. Лемайтр также получил то, что теперь известно как «Постоянная Хаббла». В обоих этих случаях он сделал это, прежде чем Хаббл опубликовал свою работу в отношении этих же революционных идей. Реальный вклад Хаббла в этом случае состоял в том, чтобы обеспечить наблюдательную основу для большей части математической теории Леметра.

К сожалению, для Леметре его достойная работа в Нобелевской премии (хотя в то время астрономы не могли выиграть Нобелевские премии за свою работу в астрономии, поскольку она еще не считалась частью физики) оказала малое влияние на научное сообщество из-за того, что он был опубликован в журнале, едва читаемом за пределами Бельгии. Но один человек, в частности, прочитал это, Альберт Эйнштейн. Лемайтр и Эйнштейн впервые встретились в 1927 году на знаменитой пятой конференции Солвей в Брюсселе. Под впечатлением от результатов Лемайтра, но он не раскачивался, он сказал ему: «Ваши расчеты правильные, но ваша физика отвратительна». По сути, Эйнштейн считал, что математика Лемайтра правильная, но то, что, казалось, показало математику, не было.

В 1931 году, желая более широко прочитать свои теории, Леметр отправил свою статью сэру Артуру Эддингтону, британскому астрофизику и тому, кто хотел сделать научные теории доступными для всех.(Он был тем, кто объявил и помог объяснить англоязычному миру теорию относительности Эйнштейна, когда он был еще немецким ученым).

Эддингтон перевел работу Лемайтра и опубликовал ее в «Ежемесячных извещениях Королевского астрономического общества», который существует в настоящее время. После этого опубликования стало очевидным и скептикам, и самому Леметру, что в этой теории что-то не хватает. Вселенная постоянно расширяется, но когда и как началось расширение?

Это оставило Лемайтра озадаченным, но, как хороший ученый, он продолжал расспрашивать. Лишь несколько месяцев спустя, используя рассказ Эддингтона 1931 года о конце Вселенной, озаглавленный «В конце света с точки зрения математической физики», в качестве руководства, Лемайтр придумал еще одну революционную теорию. В письме от 9 мая 1931 года к журналу Nature (также опубликованном сегодня и который был с 1869 года) Лемайтр писал:

Если бы мир начался с одного кванта, то понятия пространства и времени вообще не имели бы никакого значения в начале; они только начали бы иметь разумный смысл, когда исходный квант был бы разделен на достаточное количество квантов. Если это предположение верно, то начало мира произошло немного раньше начала пространства и времени.

Это было бы придумано позже в сборнике эссе в 1950 году Леметром как «Первобытный атом», где он также будет ссылаться на начало как на «теперь без вчерашнего дня» или ошибочно и более широко известен как «день без вчерашнего дня». Это стало основой того, что стало бы известно как «Теория большого взрыва», после того, как несколько других ученых добавили бы теорию Лемайтра.

Многие скептики того времени не соглашались с этой теорией происхождения. Они полагали, что религиозный фон Леметра затуманил его научный процесс. По сути, то, что Лемайр утверждал, по мнению критиков, заключалось в том, что что-то каким-то образом должно было создать «первобытный атом», оставив открытым возможность большего существа. Фактически, Папа Благочестивый XII провозгласил в 1952 году, что теория большого взрыва подтвердила понятие «трансцендентального творца» и, следовательно, была в гармонии с католической догмой.

Что касается Леметра, он не оценил оценку Папы и неистово спорил с ним по этому поводу, пытаясь заставить Папу прекратить использовать свою работу в качестве аргумента для креационизма, предпочитая, чтобы его работа стояла сама по себе или нет, без разрешения религиозных идеи, чтобы обмануть восприятие человеком этого. (По иронии судьбы, учитывая, что математика и теории Лемайтра были в целом обоснованы с учетом состояния научного знания дня, во многих из этих случаев это были несогласные ученые, позволяющие их собственным уклонам влиять на их восприятие работы Леметра).

Несмотря на конфликт, Lemaître подробно описал все эти теории на впечатляющую аудиторию в 1933 году на вышеупомянутой конференции в Пасадене, штат Калифорния. Когда он был закончен, и Эйнштейн провозгласил свою знаменитую цитату, писатель New York Times Дункан Айкман, который освещал конференцию, сфотографировал двух ученых вместе с надписью: «У них есть глубокое уважение и восхищение друг другом. «В той же статье Айкман продолжал:

«Между религией и наукой нет конфликта», Леметр снова и снова рассказывал зрителям в этой стране …. Его взгляд интересен и важен не потому, что он католический священник, не потому, что он один из ведущих математических физиков нашего времени, а потому, что он оба.

Бонусные факты:

• Кроме того, отметив, что Вселенная расширяется, Леметр также предположил, что вселенная расширяется с ускоряющейся скоростью. Было бы еще шесть десятилетий или около того, прежде чем это будет доказано наблюдательно благодаря телескопу Хаббла и сверхновой.
• В более поздней жизни Lemaître посвятил значительную часть своего времени компьютерам и новой области компьютерных наук, включая значительную работу с быстрыми преобразованиями Фурье и компьютерными языками.
• Когда Эддингтон перевел статью Лемайтра на английский с французского в 1931 году, на оригинале было две страницы. Не хватало страниц, которые касались постоянной Хаббла, поэтому причина, по которой многие люди связывают это открытие с самим Эдвином Хаббле. Причина, по которой этот сегмент не был переведен на английский язык, неизвестен.
• Пятая Solvay Conference в Брюсселе была разработана для самых известных физиков мира, чтобы обсудить новую концептуальную «квантовую теорию». На этой конференции присутствовали 29 человек, из которых 17 из них либо выиграли, либо выиграли Нобелевскую премию. Также была Мария Кюри, всемирно известный химик и физик, который впервые начал исследования по радиоактивности. Она была не только первой женщиной, выигравшей Нобелевскую премию, но и первым человеком, выигравшим приз в нескольких областях научного исследования. У нее также было два поединка, сражавшихся над ней, о которых вы можете прочитать здесь больше.
• Незадолго до Леметра другой ученый также затронул подобные идеи, такие как Лемайтр о расширении Вселенной, Александр Фридман, чья работа была малоизвестна, несмотря на то, что она была опубликована в знаменитом Zeitschrift für Physik и что он поделился своими идеями с Эйнштейном, который Эйнштейн в то время уволил, - тот факт, который позже стал одним из самых больших сожалений Эйнштейна в его научной карьере.