- Deel een -
De essentie van relativiteit is dat ruimte en tijd niet absoluut zijn, maar betrekking hebben op een specifieke waarnemer en het waargenomen object, en hoe sneller ze bewegen, hoe duidelijker het effect wordt. We zullen nooit kunnen versnellen tot de snelheid van het licht, maar hoe meer we proberen (en hoe sneller we bewegen), hoe meer we vervormen in de ogen van een externe waarnemer. Bijna onmiddellijk begonnen de popularisatoren van de wetenschap te zoeken naar manieren om deze representaties beschikbaar te maken voor een breed scala aan mensen. Een van de meest succesvolle pogingen - althans commercieel - was The ABC of Relativity van wiskundige en filosoof Bertrand Russell. Russell geeft een beeld in het boek dat sindsdien vele malen is gebruikt. Hij vraagt de lezer zich een trein voor te stellen van 100 meter lang die 60 procent sneller rijdt dan het licht. Voor de mensstaande op een perron, lijkt de trein slechts 80 meter lang te zijn, en alles erin zou op dezelfde manier worden gecomprimeerd. Als de stemmen van de passagiers werden gehoord, zouden ze onduidelijk en uitgerekt klinken, als op een bord dat te langzaam draait, en de bewegingen van passagiers zouden net zo langzaam lijken. Zelfs de treinklok leek slechts vier vijfde van zijn normale snelheid te draaien, maar - en dat is het punt - de mensen in de trein zouden deze vervormingen niet hebben gevoeld. Voor hen zou alles in de trein er volkomen normaal hebben uitgezien.en passagiersbewegingen lijken even traag te zijn. Zelfs de treinklok leek maar vier vijfde van zijn normale snelheid te draaien, maar - en dat is het punt - de mensen in de trein zouden deze vervormingen niet hebben gevoeld. Voor hen zou alles in de trein er volkomen normaal uitzien.en passagiersbewegingen lijken even traag te zijn. Zelfs de treinklok leek slechts vier vijfde van zijn normale snelheid te draaien, maar - en dat is het punt - de mensen in de trein zouden deze vervormingen niet hebben gevoeld. Voor hen zou alles in de trein er volkomen normaal hebben uitgezien.
Maar wij op het platform lijken hen onnatuurlijk afgeplat en traag in beweging. Alles, zoals u kunt zien, wordt bepaald door uw positie ten opzichte van het bewegende object.
In feite treedt dit effect op wanneer u zich verplaatst. Door de Verenigde Staten van begin tot eind te vliegen, verlaat je het vliegtuig ongeveer honderd miljoenste van een seconde jonger dan degene die je achterliet. Zelfs als je door de kamer loopt, verander je je perceptie van tijd en ruimte enigszins. Geschat wordt dat een honkbal die met 160 kilometer per uur wordt gelanceerd, zijn massa met 0,000000000002 gram verhoogt op weg naar de basis115. De effecten van de relativiteitstheorie zijn dus reëel en zijn gemeten. De moeilijkheid is dat dergelijke veranderingen te klein zijn om enig tastbaar effect op ons te hebben. Maar voor andere dingen in het heelal - licht, zwaartekracht, het heelal zelf - leiden ze tot ernstige gevolgen. Dus als de concepten van de relativiteitstheorie onbegrijpelijk voor ons lijken, is dat alleen omdatdat we dergelijke interacties in ons dagelijks leven niet tegenkomen. Als we ons echter weer tot Bodanis wenden, komen we meestal allemaal manifestaties van relativiteit van een ander soort tegen, bijvoorbeeld met betrekking tot geluid. Als je in het park loopt en er ergens vervelende muziek is, dan zal, zoals je weet, als je ergens verder gaat, de muziek niet zo hoorbaar zijn. Dit is natuurlijk niet te wijten aan het feit dat de muziek zelf zachter wordt, alleen uw positie ten opzichte van de bron zal veranderen. Voor iemand die te klein of te traag is om deze ervaring te maken - bijvoorbeeld een slak - kan de gedachte aan twee verschillende luisteraars die tegelijkertijd op een ander volume een drum bespelen, ongelooflijk lijken.we komen meestal allemaal manifestaties van relativiteit van een andere soort tegen, bijvoorbeeld met betrekking tot geluid. Als je in het park loopt en er is ergens vervelende muziek, dan zal, zoals je weet, als je ergens verder gaat, de muziek niet zo hoorbaar zijn. Dit is natuurlijk niet te wijten aan het feit dat de muziek zelf zachter wordt, alleen uw positie ten opzichte van de bron zal veranderen. Voor iemand die te klein of te traag is om deze ervaring te maken - bijvoorbeeld een slak - kan de gedachte aan twee verschillende luisteraars die tegelijkertijd op een ander volume een drum bespelen, ongelooflijk lijken.we komen meestal allemaal manifestaties van relativiteit van een andere soort tegen, bijvoorbeeld met betrekking tot geluid. Als je in het park loopt en er is ergens vervelende muziek, dan zal, zoals je weet, als je ergens verder gaat, de muziek niet zo hoorbaar zijn. Dit is natuurlijk niet te wijten aan het feit dat de muziek zelf zachter wordt, alleen uw positie ten opzichte van de bron zal veranderen. Voor iemand die te klein of te traag is om deze ervaring te maken - bijvoorbeeld een slak - kan de gedachte aan twee verschillende luisteraars die tegelijkertijd op een ander volume een drum bespelen, ongelooflijk lijken.het zal eenvoudig uw positie ten opzichte van de bron veranderen. Voor iemand die te klein of te traag is om deze ervaring te maken - bijvoorbeeld een slak - kan de gedachte aan twee verschillende luisteraars die tegelijkertijd op een ander volume een drum bespelen, ongelooflijk lijken.het zal eenvoudig uw positie ten opzichte van de bron veranderen. Voor iemand die te klein of te traag is om deze ervaring te maken - bijvoorbeeld een slak - kan de gedachte aan twee verschillende luisteraars die tegelijkertijd op een ander volume een drum bespelen, ongelooflijk lijken.
De meest uitdagende en onbegrijpelijke van alle concepten van de algemene relativiteitstheorie is het idee dat tijd deel uitmaakt van de ruimte. We beschouwen tijd aanvankelijk als oneindig, absoluut, onveranderlijk; we zijn eraan gewend dat niets zijn gestage koers kan verstoren. Volgens Einstein verandert de tijd zelfs voortdurend. Het heeft zelfs een vorm. In de woorden van Stephen Hawking, 117 is het 'onlosmakelijk verweven' met de drie dimensies van de ruimte en vormt het een verbazingwekkende structuur die bekend staat als ruimte-tijd. Ruimte-tijd wordt meestal verklaard door je voor te stellen je iets plats maar van plastic voor te stellen, bijvoorbeeld een matras of een vel rubber, - waarop een zwaar rond voorwerp, zoals een ijzeren bal, ligt. Onder het gewicht van de bal rekt het materiaal waarop het ligt lichtjes uit en buigt het. Dit doet vaag denken aan de impact op ruimte-tijd (materiaal) van een massief object, zoals de zon (metalen bal): het strekt zich uit, buigt en buigt ruimte-tijd. Als je nu een kleinere bal over het laken rolt, dan zal hij, volgens de bewegingswetten van Newton, de neiging hebben om in een rechte lijn te bewegen, maar wanneer hij een massief object nadert en de helling van een buigend materiaal, rolt hij naar beneden, onvermijdelijk aangetrokken door een zwaarder object. Deze zwaartekracht is het resultaat van de kromming van de ruimte-tijd: elk object met massa laat een klein deukje achter in de structuur van de kosmos. Het universum is dus, zoals Dennis Overbye het uitdrukte, 'een eindeloos verfrommelde matras'.als je een kleinere bal over het laken rolt, zal het volgens de bewegingswetten van Newton de neiging hebben om in een rechte lijn te bewegen, maar wanneer je een massief object en de helling van een buigend materiaal nadert, rolt het naar beneden, onvermijdelijk aangetrokken door een zwaarder object. Deze zwaartekracht is het resultaat van de kromming van ruimte-tijd Elk object met massa laat een klein deukje achter in de structuur van de kosmos. Dus het universum is, zoals Dennis Overbye het uitdrukte, 'een eindeloos verfrommelde matras'.als je een kleinere bal over het laken rolt, zal het volgens de bewegingswetten van Newton de neiging hebben om in een rechte lijn te bewegen, maar wanneer je een massief object en de helling van een buigend materiaal nadert, rolt het naar beneden, onvermijdelijk aangetrokken door een zwaarder object. Deze zwaartekracht is het resultaat van de kromming van ruimte-tijd Elk object met massa laat een klein deukje achter in de structuur van de kosmos. Het universum is dus, zoals Dennis Overbye het uitdrukte, 'een eindeloos verfrommelde matras'. Elk object met massa laat een klein deukje achter in de structuur van de kosmos. Dus het universum is, zoals Dennis Overbye het uitdrukte, 'een eindeloos verfrommelde matras'. Elk object met massa laat een klein deukje achter in de structuur van de kosmos. Dus het universum is, zoals Dennis Overbye het uitdrukte, 'een eindeloos verfrommelde matras'.
Vanuit dit gezichtspunt is zwaartekracht niet zozeer een onafhankelijke entiteit als wel een eigenschap van ruimte, het is 'geen' kracht ', maar een bijproduct van de kromming van ruimte-tijd', schrijft natuurkundige Michio Kaku118 en vervolgt: 'In zekere zin bestaat zwaartekracht niet; wat de planeten en sterren drijft, is de kromming van ruimte en tijd.”De analogie met de verfrommelde matras is natuurlijk alleen waar binnen bepaalde grenzen, omdat er geen tijdgerelateerde effecten in zijn opgenomen. Maar in dit geval zijn onze hersenen er alleen toe in staat, omdat het bijna onmogelijk is om een structuur voor te stellen die bestaat uit driekwart ruimte en een kwart tijd, en alles daarin is met elkaar verweven als de draden van een Schotse plaid. Hoe dan ook, ik denk dat we het erover eens kunnen zijn dat het een verbluffend idee was voor een jonge man,uit het raam van een octrooibureau in de hoofdstad van Zwitserland staren Einsteins algemene relativiteitstheorie zei onder meer dat het universum moet uitzetten of krimpen. Maar Einstein was geen kosmoloog en deelde de conventionele wijsheid dat het universum eeuwig en onveranderlijk is. Grotendeels om deze visie weer te geven, introduceerde hij in zijn vergelijkingen een element genaamd de kosmologische constante, dat de rol speelde van een willekeurig gekozen tegengewicht voor de werking van de zwaartekracht, een soort wiskundige pauzeknop. Auteurs van boeken over de geschiedenis van de wetenschap vergeven Einstein altijd voor deze fout, maar in wezen was het een enorme wetenschappelijke blunder. Hij wist dit en noemde het 'de grootste fout van zijn leven'.119 Het gebeurt zo dat ongeveer op hetzelfde moment dat Einstein de kosmologische constante aan zijn theorie toevoegde,Op de Lowell Observatory in Arizona ontdekte een astronoom genaamd Vesto Slipher (eigenlijk uit Indiana), die spectra van verre melkwegstelsels nam, en ontdekte dat ze van ons leken terug te trekken120. Het universum stond niet stil.
De sterrenstelsels waar Slipher naar keek, vertoonden duidelijke tekenen van Dopplerverschuiving - hetzelfde mechanisme zit achter het karakteristieke geluid: en-en-izh-zhu-u-u, dat wordt geproduceerd door raceauto's die langs ons vliegen op de baan. Het effect is genoemd naar de Oostenrijkse natuurkundige Johann Christian Doppler, die dit effect voor het eerst theoretisch voorspelde in 1842. Kort gezegd, wat er gebeurt, is dat wanneer een bewegende bron een stilstaand object nadert, de geluidsgolven worden gecondenseerd en zich voor de ontvanger verdringen (bijvoorbeeld uw oren). Dit is vergelijkbaar met hoe objecten die van achteren worden ondersteund, worden opgestapeld op een stilstaand object. Deze hoop wordt door de luisteraar waargenomen als een hoger geluid (en-en-izh). Wanneer de geluidsbron voorbijgaat en weg begint te bewegen, strekken de geluidsgolven zich uit en worden langer, en de toonhoogte daalt plotseling (zhu-u-u).
Het fenomeen is ook kenmerkend voor licht, en in het geval van terugwijkende sterrenstelsels staat het bekend als roodverschuiving (omdat een lichtbron die van ons af beweegt er rood uitziet, terwijl een naderende blauw wordt) Slipher was de eerste die dit effect ontdekte in de straling van sterrenstelsels en besefte de mogelijke betekenis ervan voor het begrijpen van bewegingen. in de ruimte. Helaas heeft niemand hier aandacht aan besteed. Zoals u zich herinnert, werd het Lowell-observatorium als een beetje een vreemde instelling behandeld vanwege Percival Lowells obsessie met de kanalen van Mars, hoewel het in de jaren 1910 in alle opzichten een uitstekend astronomisch centrum werd. Slipher was niet op de hoogte van Einsteins relativiteitstheorie, en de wereld had op haar beurt nog nooit van Slipher gehoord. Zijn ontdekking had dus geen gevolgen; in plaats daarvan ging de roem grotendeels naar een zeer trotse man genaamd Edwin Hubble. Hubble werd geboren in 1889, tien jaar later dan Einstein, in een klein stadje in Missouri aan de rand van het Ozark Plateau, en groeide daar op en in de voorstad Wheaton, Illinois, in Chicago. Zijn vader was de directeur van een succesvolle verzekeringsmaatschappij, dus het leven was altijd veilig en Edwin genoot genereuze financiële steun. Hij was een fysiek sterke, begaafde atleet, een charmante, geestige knappe man - volgens de beschrijving van William G. Cropper was hij "misschien te knap"; "Adonis", aldus een andere fan. Volgens zijn eigen verhalen slaagde hij er in zijn leven min of meer constant in om heroïsche daden te verrichten - om verdrinkende mensen te redden, om bange mensen in veiligheid te brengen op de slagvelden in Frankrijk, om wereldkampioenen boksen te verwarren met knockdowns in tentoonstellingswedstrijden.in een kleine stad in Missouri aan de rand van het Ozark Plateau, en groeide daar op en in de voorstad Wheaton, Illinois, in Chicago. Zijn vader was de directeur van een succesvolle verzekeringsmaatschappij, dus het leven was altijd veilig en Edwin genoot genereuze financiële steun. Hij was een fysiek sterke, begaafde atleet, een charmante, geestige knappe man - volgens de beschrijving van William G. Cropper was hij "misschien te knap"; "Adonis", aldus een andere fan. Volgens zijn eigen verhalen slaagde hij er tijdens zijn leven min of meer constant in om heroïsche daden te verrichten - om verdrinkende mensen te redden, om bange mensen in veiligheid te brengen op de slagvelden in Frankrijk, om wereldkampioenen boksen te verwarren met knockdowns in tentoonstellingswedstrijden.in een kleine stad in Missouri aan de rand van het Ozark Plateau, en groeide daar op en in de voorstad Wheaton, Illinois, in Chicago. Zijn vader was de directeur van een succesvolle verzekeringsmaatschappij, dus het leven was altijd veilig en Edwin genoot genereuze financiële steun. Hij was een fysiek sterke, begaafde atleet, een charmante, geestige knappe man - volgens de beschrijving van William G. Cropper was hij "misschien te knap"; "Adonis", aldus een andere fan. Volgens zijn eigen verhalen slaagde hij er tijdens zijn leven min of meer constant in om heroïsche daden te verrichten - om verdrinkende mensen te redden, om bange mensen in veiligheid te brengen op de slagvelden in Frankrijk, om wereldkampioenen boksen te verwarren met knockdowns in tentoonstellingswedstrijden. Illinois Zijn vader was de directeur van een succesvolle verzekeringsmaatschappij, dus het leven was altijd veilig en Edwin genoot genereuze financiële steun. Hij was een fysiek sterke, begaafde atleet, een charmante, geestige knappe man - volgens de beschrijving van William G. Cropper was hij "misschien te knap"; "Adonis", aldus een andere fan. Volgens zijn eigen verhalen slaagde hij er in zijn leven min of meer constant in om heldhaftige daden te verrichten - om verdrinkende mensen te redden, om bange mensen in veiligheid te brengen op de slagvelden in Frankrijk, om wereldkampioenen boksen te verwarren met knockdowns in tentoonstellingswedstrijden. Illinois Zijn vader was de directeur van een succesvol verzekeringsbedrijf, dus het leven was altijd veilig en Edwin genoot genereuze financiële steun. Hij was een fysiek sterke, begaafde atleet, een charmante, geestige knappe man - volgens de beschrijving van William G. Cropper was hij "misschien te knap"; "Adonis", aldus een andere fan. Volgens zijn eigen verhalen slaagde hij er in zijn leven min of meer constant in om heroïsche daden te verrichten - om verdrinkende mensen te redden, om bange mensen in veiligheid te brengen op de slagvelden in Frankrijk, om wereldkampioenen boksen te verwarren met knockdowns in oefenwedstrijden.charmant, geestig knap - zoals beschreven door William G. Cropper, hij was "misschien te knap"; "Adonis", aldus een andere fan. Volgens zijn eigen verhalen slaagde hij er tijdens zijn leven min of meer constant in om heroïsche daden te verrichten - om verdrinkende mensen te redden, om bange mensen in veiligheid te brengen op de slagvelden in Frankrijk, om wereldkampioenen boksen te verwarren met knockdowns in tentoonstellingswedstrijden.charmant, geestig knap - zoals beschreven door William G. Cropper, hij was "misschien te knap"; "Adonis", aldus een andere fan. Volgens zijn eigen verhalen slaagde hij er in zijn leven min of meer constant in om heroïsche daden te verrichten - om verdrinkende mensen te redden, om bange mensen in veiligheid te brengen op de slagvelden in Frankrijk, om wereldkampioenen boksen te verwarren met knockdowns in tentoonstellingswedstrijden.verwarren wereldkampioenen boksen met knockdowns in oefenwedstrijden.verwarren wereldkampioenen boksen met knockdowns in oefenwedstrijden.
Promotie video:
Het zag er allemaal te mooi uit om te geloven. Ja … Ondanks al zijn talenten en capaciteiten was Hubble ook een onverbeterlijke leugenaar. Het was meer dan vreemd, want van jongs af aan was Hubble's leven rijk aan echte verschillen, soms verrassend overvloedig. In 1906 won hij voor een atletiekwedstrijd op een school het polsstokhoogspringen, kogelstoten, discuswerpen en kogelslingeren, hoogspringen en hardlopen, en maakte hij deel uit van het team dat de estafette van één mijl won - kortom zeven eerste plaatsen in één wedstrijd, en bovendien derde in het verspringen. In hetzelfde jaar vestigde hij het hoogspringenrecord in Illinois, blonk academisch uit en ging gemakkelijk naar de Universiteit van Chicago, waar hij natuurkunde en astronomie studeerde (toevallig stond de faculteit destijds onder leiding van Albert Michelson). Hier was hij een van de eerste Rhodes Fellows in Oxford. Zijn drie jaar in Engeland draaide duidelijk zijn hoofd om, want toen hij in 1913 terugkeerde naar Wheaton, begon hij een Inverness-mantel met capuchon te dragen, een pijp te roken en een vreemd bombastische taal te gebruiken - niet helemaal Brits, maar zoiets - die voor het leven is bewaard. Later beweerde hij het grootste deel van zijn twintiger jaren rechten te hebben uitgeoefend in Kentucky, hoewel hij eigenlijk als onderwijzer en basketbalcoach werkte in New Albany, Indiana, voordat hij promoveerde en korte tijd in het leger diende. (Hij arriveerde een maand voor de wapenstilstand in Frankrijk en hoorde vrijwel zeker geen enkel levend vuur.) In 1919, op dertigjarige leeftijd, verhuisde hij naar Californië en kreeg een baan bij de Mount Wilson Observatory nabij Los Angeles. Snel en meer dan onverwachts wordt hij de meest prominente astronoom van de twintigste eeuw. Het is de moeite waard om even stil te staan en je voor te stellen hoe weinig er toen bekend was over de ruimte.
Astronomen schatten tegenwoordig dat er ongeveer 140 miljard sterrenstelsels in het zichtbare heelal zijn121. Dit is een enorm aantal, veel meer dan u zich kunt voorstellen. Als sterrenstelsels bevroren erwten waren, dan zou dat genoeg zijn om er een grote concertzaal mee te vullen, bijvoorbeeld Boston Garden of Royal Albert Hall. (Dit werd eigenlijk berekend door astrofysicus Bruce Gregory.) In 1919, toen Hubble zijn oog dichter bij het oculair bracht, was er precies één bekend sterrenstelsel - de Melkweg. Men dacht dat al het andere deel uitmaakte van de Melkweg, of een van de vele verre, kleine opeenhopingen van gas. Hubble toonde al snel aan hoe onjuist deze overtuiging was, en voor het volgende decennium behandelde Hubble twee van de meest fundamentele vragen over ons universum: het bepalen van de leeftijd en de grootte ervan. Om een antwoord te krijgen, was het noodzakelijk om twee dingen te weten: hoe ver zijn bepaalde sterrenstelsels en hoe snel bewegen ze van ons weg (d.w.z. de snelheid van recessie). De roodverschuiving geeft ons de snelheid waarmee sterrenstelsels zich terugtrekken, maar zegt niets over de afstanden tot hen. Om afstanden te bepalen, zijn zogenaamde "referentiekaarsen" vereist - sterren waarvan de helderheid betrouwbaar kan worden berekend en als maatstaf kan worden gebruikt voor het meten van de helderheid van andere sterren (en dus de relatieve afstand tot hen).waarvan de helderheid betrouwbaar kan worden berekend en als maatstaf kan worden gebruikt voor het meten van de helderheid van andere sterren (en dus de relatieve afstand tot hen).waarvan de helderheid betrouwbaar kan worden berekend en als maatstaf kan worden gebruikt voor het meten van de helderheid van andere sterren (en dus de relatieve afstand tot hen).
Het fortuin kwam naar Hubble kort nadat een uitstekende vrouw genaamd Henrietta Swann Levitt had ontdekt hoe ze zulke sterren kon vinden. Levitt werkte als rekenmachine bij het Harvard College Observatory122. Rekenmachines hebben hun hele leven fotografische platen met gevangen sterren bestudeerd en berekeningen uitgevoerd - vandaar de naam. Het was meer dan een vervelende taak, maar er was in die tijd geen andere astronomische baan voor vrouwen op Harvard - zoals inderdaad op andere plaatsen. Deze regeling, hoewel oneerlijk, had onverwachte voordelen: het betekende dat de helft van de beste geesten naar activiteiten ging die anders weinig aandacht zouden trekken, en creëerde omstandigheden waarin vrouwen uiteindelijk de details van de structuur van de kosmos konden begrijpen, die vaak ontgaan. aandacht van hun mannelijke collega's.
Een rekenmachine van Harvard, Annie Jump Cannon, heeft door constant met de sterren te werken, hun classificatie zo handig gemaakt dat deze nog steeds wordt gebruikt. Levitts bijdragen aan de wetenschap waren zelfs nog solide. Ze merkte op dat variabele sterren van een bepaald type, namelijk de Cepheïden (genoemd naar het sterrenbeeld Cepheus, waar de eerste werd ontdekt), pulseren in een strikt gedefinieerd ritme en zoiets als een sterrenhart laten zien. Cepheïden zijn uiterst zeldzaam, maar de meesten van ons kennen tenminste één ervan - de North Star is een cepheïd.
We weten nu dat cepheïden op een vergelijkbare manier pulseren, omdat het oude sterren zijn die, in de taal van astronomen, het "hoofdreeksstadium" hebben gepasseerd en rode reuzen zijn geworden. De chemie van rode reuzen is enigszins gecompliceerd voor onze presentatie (het vereist bijvoorbeeld inzicht in de eigenschappen van enkel geïoniseerde heliumatomen en vele andere dingen), maar simpel gezegd kunnen we het zo zeggen: ze verbranden de brandstofresten op zo'n manier dat het resultaat strikt ritmische veranderingen zijn. schijnen. Levitt's ingenieuze gok was dat door de relatieve helderheid van de Cepheïden op verschillende punten aan de hemel te vergelijken, je kunt bepalen hoe de afstanden tot hen gerelateerd zijn. Ze konden worden gebruikt als referentiekaarsen, een term bedacht door Levitt die iedereen begon te gebruiken. Deze methode maakt het mogelijk om alleen relatieve in plaats van absolute afstanden te bepalen, maar toch was het de eerste manier om afstanden op grote schaal in het universum te meten. (Om de betekenis van deze inzichten in het echte licht te plaatsen, is het misschien vermeldenswaard dat in de tijd dat Levitt en Kanonnen trokken hun conclusies over de fundamentele eigenschappen van de ruimte, met slechts vage afbeeldingen van verre sterren op fotografische platen, de Harvard-astronoom William G. Piquet-ring124, die natuurlijk, wanneer hij maar door een eersteklas telescoop wilde kijken, de zijne kon ontwikkelen, niet anders als een baanbrekende theorie dat de donkere vlekken op de maan worden veroorzaakt door hordes seizoensmigrerende insecten.)(Om de betekenis van deze inzichten in hun ware licht te plaatsen: het is misschien de moeite waard om op te merken dat in een tijd waarin Levitt en Cannon hun conclusies trokken over de fundamentele eigenschappen van de kosmos, ze voor dit doel alleen vage afbeeldingen hadden van verre sterren op fotografische platen, de astronoom William G. Piquet-ring124, die natuurlijk door een eersteklas telescoop kon kijken wanneer hij maar wilde, ontwikkelde zijn eigen baanbrekende theorie dat de donkere vlekken op de maan werden veroorzaakt door hordes seizoensmigrerende insecten.)(Om de betekenis van deze inzichten in hun ware licht te plaatsen: het is misschien de moeite waard om op te merken dat in een tijd waarin Levitt en Cannon hun conclusies trokken over de fundamentele eigenschappen van de kosmos, ze voor dit doel alleen vage afbeeldingen hadden van verre sterren op fotografische platen, de astronoom William G. Piquet-ring124, die natuurlijk door een eersteklas telescoop kon kijken wanneer hij maar wilde, ontwikkelde zijn eigen baanbrekende theorie dat de donkere vlekken op de maan werden veroorzaakt door hordes seizoensmigrerende insecten.)telkens wanneer hij door een eersteklas telescoop wilde kijken, ontwikkelde hij zijn eigen, niets minder dan een innovatieve theorie dat donkere vlekken op de maan worden veroorzaakt door hordes seizoensmigrerende insecten.)telkens wanneer hij door een eersteklas telescoop wilde kijken, ontwikkelde hij zijn eigen, niets minder dan een innovatieve theorie dat donkere vlekken op de maan worden veroorzaakt door hordes seizoensmigrerende insecten.)
Door Levitt's ruimteregelaar te combineren met Vesto Slipher's roodverschuivingen bij de hand, wierp Hubble een frisse kijk op het schatten van afstanden tot individuele objecten in de ruimte. In 1923 toonde hij aan dat de verre spookachtige nevel in het sterrenbeeld Andromeda, aangeduid als M 31, helemaal geen gaswolk is, maar een verstrooiing van sterren, een echt sterrenstelsel, honderdduizend lichtjaar breed op een afstand van ten minste negenhonderdduizend lichtjaar van ons verwijderd125. Het universum bleek uitgebreider te zijn - veel uitgebreider dan iemand zich had kunnen voorstellen. In 1924 publiceerde Hubble zijn hoofdartikel "Cepheïden in Spiraalnevels", waarin hij aantoonde dat het universum niet uit één Melkweg bestaat, maar uit een groot aantal afzonderlijke sterrenstelsels - "eiland-universums" - waarvan er vele groter zijn dan de Melkweg en veel verder weg.
Deze ontdekking alleen zou voldoende zijn geweest om hem beroemd te maken als wetenschapper, maar Hubble besloot nu om te bepalen hoe groot het universum is en deed een nog verrassender ontdekking. Hij begon de spectra van verre melkwegstelsels te meten en zette het werk voort dat in Arizona was begonnen door Slipher. Met behulp van Hookers nieuwe 100-inch telescoop op Mount Wilson Observatory gebruikte hij ingenieuze gevolgtrekkingen om tegen het begin van de jaren dertig vast te stellen dat alle sterrenstelsels aan de hemel (behalve onze lokale cluster) van ons af bewogen. Bovendien zijn hun snelheden bijna precies evenredig met hun afstanden: hoe verder weg het sterrenstelsel, hoe sneller het beweegt, wat echt verbazingwekkend was. Het universum breidde zich snel en gelijkmatig in alle richtingen uit. U hoeft geen rijke fantasie te hebben om achteruit te tellen en het te begrijpendat het allemaal begon vanuit een centraal punt. Het bleek dat het heelal verre van een constante, onbeweeglijke, eindeloze leegte was, zoals iedereen het zich voorstelde, het bleek een wereld met een begin te zijn. Dit betekent dat er mogelijk een einde aan komt.
Het is verrassend, zoals Stephen Hawking opmerkte, dat het idee van een uitdijend universum nog nooit bij iemand opgekomen was. Het statische universum zou, zoals het voor Newton en elke denkende astronoom na hem duidelijk had moeten zijn, eenvoudig naar binnen instorten onder de werking van de wederzijdse aantrekkingskracht van alle objecten. Bovendien was er nog een ander probleem: als de sterren eindeloos zouden branden in een statisch universum, dan zou het daarin ondraaglijk heet worden - te heet voor wezens zoals wij. Het idee van een uitdijend universum loste de meeste van deze problemen in één klap op. Hubble was een veel betere waarnemer dan een denker en begreep niet meteen het belang van zijn ontdekkingen. Deels omdat hij helemaal niet op de hoogte was van Einsteins algemene relativiteitstheorie. Dat is nogal verrassend, want tegen die tijd waren Einstein en zijn theorie wereldberoemd. Bovendien nam Michelson - toen al op hoge leeftijd, maar nog steeds een levendige geest en gerespecteerd als wetenschapper - in 1929 een positie in op Mount Wilson om de lichtsnelheid te meten met zijn betrouwbare interferometer, en waarschijnlijk moest hij dat op zijn minst vermeld tegen Hubble over de toepasbaarheid van Einsteins theorie op zijn ontdekkingen. In ieder geval miste Hubble de kans om theoretische conclusies te trekken uit zijn ontdekking. Hubble miste de kans om theoretische conclusies te trekken uit zijn ontdekking. Hubble miste de kans om theoretische conclusies te trekken uit zijn ontdekking.
Deze kans (samen met een doctoraat van het Massachusetts Institute of Technology) viel op de Belgische wetenschapper en priester Georges Lemaitre. Lemaitre combineerde de twee delen van zijn eigen "vuurwerktheorie", die aannam dat het universum begon vanuit een geometrisch punt, een "oeratoom" dat uit elkaar werd gescheurd en sindsdien is blijven verspreiden. Dit idee liep heel goed vooruit op het moderne idee van de oerknal, maar was zijn tijd zo ver vooruit dat Lemaitre zelden meer krijgt dan de paar zinnen die we hier aan hem hebben opgedragen. Het zal decennia duren voordat de wereld, in combinatie met de toevallige ontdekking van kosmische achtergrondstraling door Penzias en Wilson en hun sissende antenne in New Jersey, voordat de oerknal verandert van een interessant idee in een gestolde theorie. Noch Hubble noch Einstein namen deel aan dit grote verhaal. Maar,hoewel niemand het destijds had geraden, speelden ze er allebei een zo belangrijke rol in als gehoopt had kunnen worden. In 1936 schreef Hubble het populaire boek Kingdom of the Nebulae, waarin hij zijn eigen opmerkelijke prestaties prees. Hier liet hij eindelijk zien dat hij vertrouwd was geraakt met de theorie van Einstein - althans tot op zekere hoogte: hij wijdde er vier van de tweehonderd pagina's aan.
Hubble stierf in 1953 aan een hartaanval. Een laatste, ietwat vreemde omstandigheid wachtte hem. Om een of andere mysterieuze reden weigerde zijn vrouw de begrafenis en zei ze nooit wat ze het lichaam had aangedaan. Een halve eeuw later is de locatie van de overblijfselen van de grootste astronoom van de twintigste eeuw onbekend. Wat het monument betreft, je moet naar de lucht kijken, waar de ruimtetelescoop zich bevindt, gelanceerd in 1990 en naar hem vernoemd.
- Deel een -
