Atklājumi.lv

Visuma izplešanās atklājējam Edvīnam Hablam - 124

20. novembrī apritēja 124 gadi kopš ievērojamā matemātiķa un astronoma, kosmosa izplešanās atklājēja Edvīna Habla dzimšanas.

Edvīns Pauels Habls, kura vārdā nosaukts atklajumi.lv ne vienu reizi vien dažādu astronomijas jaunumu sakarā pieminētais Habla kosmiskais teleskops, nāca pasaulē 1889. gadā Māršfīldā, Misūrī štatā ASV. 1910.g. Habls Čikāgas universitātē ieguva bakalaura, bet 1917.g. - doktora grādu. Īsu brīdi Pirmā pasaules kara izskaņā pavadījis karadienestā, Habls 1919. gadā uzsāka savu astronoma karjeru, iestājoties darbā Vilsona kalna observatorijā Kalifornijā, kur tieši tobrīd tika uzstādīts tajā brīdī pasaulē lielākais - Hūkera teleskops. Tas bija laiks, kad astronomijas zinātne stāvēja daudzu jaunu, satriecošu atklājumu priekšā. Tikai pirms dažiem gadiem Einšteins bija publicējis savu Vispārējās relativitātes teoriju un, ņemot vērā jauno paradigmu (1), vadošo astronomu prātos sāka noformēties virkne revolucionāru ideju. 

Tālās galaktikas

Hablam, 20.gs. 20. gadu pirmajā pusē sākot savu zinātniski pētniecisko darbu, lielākā daļa astronomu uzskatīja, ka viss redzamais Visums - planētas, zvaigznes un par nebulām saukti miglaini, neskaidri objekti - ietilpst vienā, Piena ceļa galaktikā. Mūsu galaktika, citiem vārdiem sakot, bija sinonīms Visumam.

Pievēršoties tuvākai nebulu izpētei, Habls 1922-1923.g. veica novērojumus, kas pārliecinoši pierādīja, ka šie objekti atrodas pārāk tālu, lai piederētu Piena ceļam un patiesībā tās ir atsevišķas galaktikas. Pētot ar Hūkera teleskopu Andromēdas, Trijstūra un citas spirālveida nebulas, viņš atklāja, ka tajās atrodas dažāda lieluma cefeīdas - ļoti spožas maiņzvaigznes. Daudzi pazīstami astronomi pret Habla atklājumu, kas neizsakāmi paplašināja Visuma robežas, pirmajā brīdī izturējās noraidoši. Tomēr fakti runāja paši par sevi un Habla zinātniskā publikācija par nebulām atnesa viņam nedalītu atzinību un pasaules slavu. Habla atklājumu, ka Visums sastāv no neskaitāmam tāltālām galaktikām, nereti pielīdzina Nikolaja Kopernika heliocentrisma pierādījumam, kurš tiek uzlūkots kā modernās zinātnes attīstības viens no būtiskākajiem pagrieziena punktiem.

Visums izplešas

20. gadu beigās Habls jau bija atklājis pietiekami daudz galaktiku, lai varētu sākt tās vienu ar otru salīdzināt. Viņš izstrādāja galaktiku klasifikāciju, kur tās tika sagrupētas, atbilstoši redzamajai formai - eliptiskajās galaktikās, spirālveida galaktikās un neregulāras formas galaktikās.

Tomēr vispārsteidzošākais, ko Habls pamanīja, izpētījis 46 galaktiku spektru, bija Doplera efekta (2) sarkanā nobīde, kuras vērtība bija atkarīga no galaktikas novietojuma attiecībā pret Zemi. Izrādījās, ka, jo tālāk galaktikas atradās viena no otras, jo lielāks bija to attālināšanās ātrums. Izejot no tā, Habls secināja, ka Visums vienmērīgi izplešas. Šo pieņēmumu, izejot no Einšteina Vispārējās relativitātes teorijas, daži zinātnieki bija izvirzījuši jau pirms Habla, taču, tieši viņa 1929.g. publicētie dati pilnībā pārliecināja zinātnisko sabiedrību.

Habls, kopā ar savu kolēģi Miltonu Hamsonu (kurš savu karjeru Vilsona kalnā bija sācis strādājot par mūļu dzinēju observatorijas būvniecības laikā, tad kļūstot par durvju sargu un drīz pēc tam par astronoma nakts asistentu), aprēķināja, ka Visuma izplešanās ātrums ir apmēram 500 km/s uz megaparseku. Šo vērtību, kura mūsdienās ir koriģēta, sauc par Habla konstanti. Galaktikas attālināšanās ātrumu var aprēķināt pēc formulas: v = Hr (v - galaktikas attālināšanās ātrums (km/s), r - attālums līdz galaktikai (megaparsekos), H - Habla konstante). To sauc par Habla likumu.

Visu savu darba mūžu pavadījis Vilsona kalna observatorijā, Habls mira 1953.g. 28. septembrī Sanmarīno, Kalifornijā. Habla sieva, kura par viņu rūpējās mūža pēdējos gados, kad viņš cieta no 1949.g. pārdzīvotās sirdslēkmes sekām, viņu apglabāja nekādas publiskas bēres nerīkojot un zinātnieka kapa vieta plašākai sabiedrībai nav zināma.

Novērtējot Habla ieguldījumu astrofizikas un astronomijas attīstībā, viņa vārdā nosauca 1990.g. orbitā ievadīto ASV un Eiropas kosmisko aģentūru pētnieku kopīgi izmantoto kosmisko teleskopu. Habla teleskops pirmo reizi zinātnes vēsturē ļāva uzņemt ļoti skaidrus un precīzus kosmosa attēlus, kurus gandrīz neietekmē fona gaisma. Ar tā palīdzību izdevies precizēt Habla konstanti, kas 2006.g. noteikta kā 72 km/s uz megaparseku. Tāpat Habla teleskopa iegūtie dati palīdzēja noteikt, ka Visums ne tikai izplešās, bet, ka šī izplešanās notiek ar paātrinājumu, ko, iespējams, izraisa tā sauktās "tumšās matērijas" gravitācijas spēks.

Augšējā attēlā: E.Habls pie rakstāmgalda un teleskopa. Avots: en.wikipedia.org CC.

Piezīmes:

(1) Paradigma (gr. παράδειγμα – "modelis, tēls, paraugs") - noteikts uztveres un domāšanas modelis, pasaules redzējums, galvenie teorētiskie pieņēmumi (ietvars).

(2) Doplera efekts ir novērotājam pienākošo svārstību (piemēram, skaņas vai gaismas) frekvences un viļņa garuma maiņa, ko rada svārstību avota un novērotāja pārvietošanās vienam attiecībā pret otru. Ja debesu ķermenis, kas izstaro elektromagnētiskos viļņus, tuvojas novērotājam, tad izstarotie viļņi tiek it kā saspiesti un to garums samazinās. Spektrā tas izpaužas kā spektrāllīnijas nobīde uz spektra violeto galu. Turpretī, ja ķermenis attālinās, tad attālums starp viļņu virsotnēm palielinās un viļņa garums kļūst lielāks, spektrāllīnijai nobīdoties uz sarkano galu. Jo lielāka nobīde, jo lielāks tuvošanās vai attālināšanās ātrums.

Doplera efekts ir nosaukts par godu austriešu fiziķim Kristiānam Dopleram, kurš aprakstīja šo parādību 1842. gadā.

Doplera efektu attiecībā uz skaņu var dzirdēt, ja virzienā uz novērotāju ātri kustas kāds skaņas avots, piemēram, automašīna vai vilciens ar ieslēgtu skaņas signālu — tad skaņas (svilpiena) tonis ir jūtami augstāks, nekā, lokomotīvei atrodoties tieši blakus novērotājam, kad tas sadzird "īsto" skaņas toni. Kad lokomotīve pabraukusi garām novērotājam un sāk attālināties no tā, skaņas tonis strauji pazeminās. 

© Atklajumi.lv. Pārpublicēt atļauts tikai ievērojot ŠOS NOTEIKUMUS.