Человек, открывший взрыв Вселенной. Жизнь и труд Эдвина Хаббла

Вопрос же о природе красного смещения, который особенно волновал Хаббла, теперь можно считать решенным окончательно. Почти все специалисты полагают доказанным, что красное смещение вызвано расширением Вселенной. Старение квантов приводило бы к разной величине смещения для разных частот спектра, к размыванию изображений далеких галактик и другим явлениям, которые не наблюдаются.

Признание. Грани личности

 Закон Хаббла практически сразу же был признан почти всеми астрономами. И не удивительно — все уже готовы были к этому: наблюдатели много лет искали зависимость между скоростью и расстоянием туманностей и находили на нее намеки. Эта зависимость следовала из теоретических представлений, наконец, автор открытия работал на крупнейшем инструменте в мире и был самым авторитетным специалистом по внегалактической астрономии. Пожалуй, на первых порах только Шепли высказывал некоторые сомнения. Ему казалось, что наблюдательный материал по лучевым скоростям еще недостаточен, что светимости галактик имеют слишком большой разброс. Он предупреждал, и оказался совершенно прав в этом, что в далеких галактиках за важнейший индикатор расстояния — звезды высоких светимостей — можно ошибочно принять целые звездные скопления. Но может быть, в критике Шепли невольно сквозило и сожаление об упущенной возможности сделать открытие самому. За десять лет до первой работы Хаббла он уже думал, что расстояния и скорости могут быть связаны между собой, и об этом, буквально одной фразой обмолвился в статье о шаровых скоплениях. Отвечая Шепли, Хаббл писал: «Моя статья, как Вы понимаете, просто предварительная корреляция имеющихся данных и не претендует на законченность. Через несколько лет мы должны иметь достаточно новых данных, чтоб полностью пересмотреть вопрос. Я полагаю, что зависимость будет подтверждена, но останется ли она линейной это, по-видимому, вопрос открытый». Но вскоре и сам Шепли убедился, что закон красного смещения установлен надежно. Отпали сомнения и некоторых коллег Хьюмасона по Маунт Вилсон, не ошибается ли тот в отождествлении спектральных линий и не преувеличивает ли поэтому лучевые скорости туманностей.

 Хабблу, несомненно, было лестно услышать высокую оценку своих трудов от Эйнштейна. Великий физик уже несколько лет собирался в Соединенные Штаты. Наконец, зимой 1930—1931 гг. по приглашению Милликена Эйнштейн приехал в Калифорнийский технологический институт, где до него уже побывали с лекциями Лоренц, Зоммерфельд и другие выдающиеся ученые Европы. Здесь, в одной из аудиторий Института он слушал доклады наблюдателей Хаббла и Хьюмасона и теоретика Толмена. Не раз он подходил к доске, обсуждая следствия новых открытий. Толмен, проведший ряд лет в Германии, переводил его слова на английский. Он поднимался на Маунт Вилсон и был в восторге от обсерватории. Газета «Нью-Йорк Тайме» 3 января 1931 г. поместила слова Эйнштейна: «Новые наблюдения Хаббла и Хьюмасона относительно красного смещения света в далеких галактиках делают вероятным предположение, что общая структура Вселенной не стационарна». На одной из встреч с американскими учеными Эйнштейн говорил, что «открытие Хабблом зависимости красного смещения в линиях спектра спиральных туманностей от расстояния до них, привели к драматической концепции пространственной структуры Вселенной...» Во всех работах по космологии Эйнштейн неизменно и с уважением вспоминал Хаббла.

Через год Эйнштейн снова приезжает в Калифорнию. Об этом визите напоминает известная фотография, где он снят вместе с Хабблом и де Ситтером, читавшим в начале 1932 г. лекции по космологии сотрудникам обсерватории. Еще через год Хаббл увиделся на Маунт Вилсон и с Леметром, также воздавшим должное его трудам.

Уже полтора десятилетия Хаббл работал на Маунт Вилсон. Это были его самые плодотворные годы. Одна удача следовала за другой. Сначала прекрасные исследования газовых туманностей в нашей Галактике. Затем переход к внегалактическим туманностям. С 1924 по 1929 г., за каких-то пять лет, Хаббл добивается выдающихся результатов: показывает, что внегалактические туманности — это звездные системы и подтверждает тем самым теорию островной структуры Вселенной, создает общую классификацию туманностей — галактических и внегалактических и, наконец, открывает самое поразительное и грандиозное явление — расширение Вселенной. Проходит еще пять лет и Хаббл вместе с Хьюмасоном подтверждает закон красного смещения на все больших расстояниях, изучает распределение галактик до пределов, доступных 100-дюймовому рефлектору. Едва ли кому-либо из астрономов, не говоря о Копернике и Галилее, удавалось сделать столь революционный переворот в наших представлениях о Вселенной, причем в удивительно краткие сроки.

Наступила пора признания. Его приглашают с лекциями университеты Америки и Англии, награждают почетными медалями, он становится почетным доктором нескольких университетов.

Весной 1934 г. Хаббл пересек Атлантику, чтоб в Оксфорде прочесть Галлеевскую лекцию. Не часто иностранцам представлялась в Великобритании такая почетная возможность. Темой своего выступления Хаббл избрал закон красного смещения. Оксфордский университет присудил своему бывшему стипендиату степень почетного доктора наук.

В этот приезд на Британские острова Хаббл побывал и на заседании Королевского астрономического общества, где награжденный золотой медалью его соотечественник Харлоу Шепли читал Дарвиновскую лекцию. Хаббл же вручил медаль Брюс англичанину Альфреду Фаулеру и выступил с приветственной речью. Но на этом заседании происходили не только торжественные церемонии, была и научная дискуссия о проблемах расширения Вселенной, в которой выступали Милн, Леметр, Мак-Кри — теоретики и Хаббл, Шепли и Оорт — наблюдатели.

К осени 1934 г. Хаббла пригласили в Йельский университет с курсом лекций. Уже двадцать четыре раза с 1901 г. такие курсы организовывались на средства, выделенные детьми миссис Силлиман в память своей матери. Много видных ученых приезжали в университет — лауреаты Нобелевской премии физики Томпсон и Резерфорд из Англии, химики Нернст из Германии и Аррениус из Швеции, генетики — американец Морган и так и не ставший лауреатом англичанин Бэтсон, читали курсы математик Адамар из Франции и другие. Единственным до Хаббла лектором-астрономом был Кэмпбелл, рассказывавший о движении звезд и в особенности об определении их лучевых скоростей.

Теперь пришла очередь Хаббла. У него было о чем рассказать своим слушателям. Он назвал свой курс «Мир туманностей». Два года спустя лекции Хаббла были опубликованы и его книга стала одним из самых замечательных астрономических обзоров середины тридцатых годов. Четкость изложения, множество иллюстраций — снимков, полученных на 100-дюймовом телескопе, но главным, конечно, было содержание. Хаббл поделился со своими слушателями, а вместе с ними и с читателями-астрономами во всем мире результатами, которые довелось получить на крупнейшем инструменте мира прежде всего ему самому. Два года спустя в переводе Кипенхана книга вышла на немецком языке. В Америке ее вновь переиздали в 1958 и в 1982 гг., когда Хаббла уже не было в живых. Высоко оценили книгу и московские астрономы. В патриархальной обсерватории на Красной Пресне, где работало всего лишь несколько аккуратнейших астрономов старой школы, на книге все же сделали предупреждающую надпись «На дом не выдается».

Хаббл подписал предисловие к своей книге в феврале 1936 г. Книга подчеркнула особую роль в астрономии 100-дюймового рефлектора. И вместе с тем она" показала пределы его возможностей. Чтобы проникнуть в пространство дальше, требовался новый еще более крупный инструмент.

Как раз в это время мечты Хейла, Хаббла и других астрономов о 200-дюймовом телескопе наконец стали воплощаться в жизнь. Десятого апреля 1936 г. после полудня к железнодорожной станции Пасадена подошел небольшой состав — паровоз, два вагона и платформа, на которой был установлен диск для будущего зеркала телескопа. В обычных условиях фирма Корнинг не взялась бы за трудную отливку огромного диска. Астрономам помогла великая экономическая депрессия, когда в годы спада активности фирма готова была ухватиться за любое дело, сулящее прибыли. По той же причине и заводы Вестинхауза приняли заказ на изготовление монтировки инструмента. На горе Паломар телескоп ждала почти законченная башня — огромное сооружение диаметром в 137 футов.

Медленно, за 16 дней, двигаясь только в светлое время, поезд совершил путь в три тысячи миль от восточного до западного побережья страны. Тысячи людей собирались вдоль железной дороги, чтобы хотя бы издали взглянуть на надежно упакованный диск, которому предстояло стать оком гигантского рефлектора. С осторожностью диск перевезли в Калифорнийский технологический институт для шлифовки и полировки. Рассчитывали, что к концу 1941 г. зеркало будет готово. Но разразилась вторая мировая война и лишь через одиннадцать лет, 19 ноября 1947 г., его подняли на Маунт Паломар. Хейл не дожил до этого дня, он скончался в 1938 г.

Осенью 1936 г. Хаббл вновь посетил Оксфорд, где прочел три лекции под общим названием «Наблюдательный подход к космологии». Он вновь говорил о наблюдаемом нами пространстве, как характерном образчике Вселенной, рассказывал о значении красного смещения. Особенно волновал его вопрос, что же стоит за красным смещением — реальное расширение Вселенной, либо еще неведомый закон природы, заставляющий кванты света терять свою энергию за миллионы лет, путешествуя в пространстве. Лекции Хаббла составили его вторую книгу.

В 1935 г. по рекомендации Национальной академии наук США Колумбийский университет удостоил Хаббла золотой медали им. Барнарда. Это было редким знаком внимания, присуждаемым раз в пять лет. У Хаббла и Барнарда было нечто общее — оба они были астрономами-наблюдателями и свои основные результаты оба получили с помощью фотографии.

А через два года на долю Хаббла выпала совсем нежданная награда. Четвертого августа 1937 г. он открыл новую комету, получившую обозначение кометы 1937 g. Она была седьмой в данном году и пятой из числа новых. Комета совсем непримечательная, слабая и без хвоста наблюдалась несколькими обсерваториями. Тихоокеанское астрономическое общество присудило Хабблу золотую медаль, 165-ю награду за открытие новых комет.