哈洛·沙普利:重新丈量银河系的天文学家
哈洛·沙普利(1885-1972),美国天文学家,确定了银河系的真实大小以及太阳在其中的位置。
从密苏里乡村到天文盛名
哈洛·沙普利(1885-1972)于1885年11月2日出生在密苏里州纳什维尔,在贫困中长大,农场没有电也没有自来水。他16岁时发现图书馆并迷上天文学,此前所受的正规教育十分有限。
教育之旅:
- 1907年:进入密苏里大学攻读新闻学专业
- 1910年:转入普林斯顿大学,师从亨利·诺里斯·拉塞尔学习天文学
- 1911年:获得天文学学士学位
- 1913年:在普林斯顿大学完成博士学位,论文主题为食双星。
彻底改变我们对银河系的认识
1. 大辩论(1920年)
沙普利因1920年4月26日在史密森尼学会与赫伯·柯蒂斯参与的“大辩论”而闻名。
- 沙普利认为,银河系比之前认为的要大得多(直径达30万光年)。
- 他曾认为旋涡星云是我们银河系的一部分(后来被证明是错误的)。
- 柯蒂斯主张星系规模较小,但正确地将旋涡星云识别为独立的星系。
尽管双方都部分错误,这场辩论却标志着天文学的一个转折点。
2. 绘制银河系(1918-1921年)
利用球状星团中的天琴座RR型变星作为标准烛光,沙普利:
- 确定太阳位于距银河系中心约30,000光年处。
- 确立了银河系的真实大小,其直径约为10万光年。
- 发现银河系中心位于人马座。
- 他在1930年出版的《星团》一书中发表了其研究成果,该书成为银河天文学的基础性著作。
天文学的主要贡献
1. 恒星分类与演化
沙普利对我们理解恒星做出了重要贡献:
- 与亨利·诺里斯·罗素共同发展了赫罗图
- 发现了恒星颜色与其绝对星等之间的关系
- 已确定巨星比主序星更大但温度更低。
2. 哈佛天文台台长任期(1921-1952)
作为哈佛大学天文台台长,沙普利:
- 显著扩展了天文台的研究项目
- 塞西莉亚·佩恩-加波施金(Cecilia Payne-Gaposchkin)被聘用,她在恒星组成方面做出了开创性发现。
- 成立了哈佛计算机小组的女性天文学家团队
- 监督了亨利·德雷珀星光谱目录的创建
3. 公众参与与教育
沙普利是一位充满热情的科学传播者:
- 撰写了包括《星团》(1930年)和《星系》(1943年)在内的科普书籍。
- 1930年至1956年间主持每周科学广播节目
- 曾任美国天文学会会长(1943-1946)。
- 创立了科学服务组织,以推动科学新闻事业。
争议与后期职业生涯
沙普利以其鲜明的个性和有时颇具争议的观点而闻名。
- 最初抵制埃德温·哈勃关于旋涡星云是独立星系的证据
- 与弗雷德·霍伊尔就宇宙本质进行公开辩论
- 反对稳态宇宙的观点,支持演化宇宙模型
- 在他职业生涯的后期,他成为了国际科学合作的倡导者。
1952年从哈佛退休后,沙普利继续从事科学工作并参与公共事务,直至去世。
遗产与荣誉
哈洛·沙普利对天文学的贡献是巨大的:
- 从根本上改变了我们对银河系大小和结构的理解
- 指导过许多著名天文学家,包括塞西莉亚·佩恩-加波施金和巴特·博克。
- 获得多项奖项,包括:布鲁斯奖章(1939年)、皇家天文学会金质奖章(1940年)、亨利·诺里斯·罗素讲座奖(1950年)
- 荣获:沙普利超星系团、月球沙普利环形山、沙普利1123号小行星
沙普利于1972年10月20日在科罗拉多州博尔德去世,留下了一个对我们宇宙位置的全新认识。
| 领域 | 年 | 贡献 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 银河天文学 | 1918-1921 | 太阳在银河系中的位置已确定 | 证明太阳不在银河系中心,彻底改变了我们对银河系结构的认识 |
| 恒星天文学 | 1914 | 罗素绘制的赫罗图 | 理解恒星演化的基本工具 |
| 观测天文学 | 1921-1952 | 哈佛学院天文台台长 | 扩展研究项目并指导了许多著名天文学家 |
| 科学传播 | 1930-1956 | 每周科学广播节目 | 开创了面向公众的科学传播 |
| 银河系结构 | 1930 | 已出版《星团》 | 银河天文学的基础性工作至今仍被引用 |
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