文/闻新
火箭的发展有着漫长的历史,古今火箭在性能和结构复杂程度上相差极为悬殊,但原理却是相同的,就是依靠不断向后喷射燃气而前进。世界上公认火箭是中国首先发明的,但现代火箭实践的奠基人则是美国人。
美国物理学家和发明家罗伯特·戈达德,经过20年的潜心钻研,1926年又在其姑妈家位于马萨诸塞州奥本的一个农场里,成功地发射了历史上第一枚液体燃料火箭。这枚火箭的燃料是液氧和汽油,整个飞行过程2.5秒,飞行高度为12.5米,飞行距离为56米。
许多历史学家认为火箭发射与怀特兄弟的飞机首次飞行一样重要,戈达德的试验证明了火箭可以飞出地球大气层飞向太空,不会对人类造成任何威胁。
1927年,比利时天文学家和天主教神父乔治·勒梅特(Georges Lemaître)提出了宇宙创造的大爆炸假说,尽管“大爆炸”一词直到1949年才被创造出来。他本人将其称作“原生原子的假说”。这一模型的框架是基于爱因斯坦的广义相对论,并在场方程的求解上作出了一定的简化。
“大爆炸”的说法也并非一开始就被确定下来,这一名称要拜英国天体物理学家弗雷德·霍伊尔所赐,作为“宇宙并不是始终存在的”这一说法的反对者,他在一档节目中,讽刺地将“奇点”称为大爆炸,从此“大爆炸”的名称便流传下来,并被人们过度使用。
斯基勒鲁普-马里斯塔尼彗星是1927年最亮的彗星。它于1927年11月28日被澳洲的业余天文学家约翰·斯基勒鲁普、12月6日被阿根廷的埃德蒙督·马里斯塔尼分别独自发现,而它外观呈现的明显且引人注目的黄色,则是由钠原子发射出来的。
这颗彗星在太阳盘附近,白天和傍晚可见,而在夜间出现时,它很快就消失了。斯基勒鲁普描述为“有尾巴的恒星”,并认为是一个不祥的预兆。
1927年,荷兰天文学家简·奥尔特证实了银河系是个漩涡星系,而且旋臂越缠越紧。他还证明了银河系是旋转的,并且发现了银河系中心位于人马座的方向上,其气体向外移动。此外,他证明太阳确实不在银河系中心,恒星围绕银心旋转就像行星围绕太阳一样,并且距银心近的恒星运动得快,距离远的运动得慢。他还算出太阳系绕银心的公转速度为每秒220千米,绕银心一周要花2.5 亿年。
1929年,埃德温·哈勃与美国天文学家米尔顿·赫马森一道,创立了“哈勃定律”。哈勃定律指出,从遥远星系发出的光测量到的红移与它们之间的距离成正比。简单地说就是:距离我们越远的星系,逃离我们的速度越大,并且星系的逃离速度跟星系距离我们的距离成正比。这个重要的理论引出了大爆炸和膨胀宇宙的概念。
由此可见,茫无涯际的宇宙竟是由一个渺小的奇点发展而来的,这看起来就像零到无穷的变化。究竟是什么神奇的力量,能让一个原始奇点发生爆炸,成就了当今的宇宙?这爆炸的能量从何而来?原始奇点时的宇宙是什么样子?宇宙持续膨胀的尽头是什么?太多的奥秘等待我们去解答。
1930年,业余天文学家克莱德·汤博在亚利桑那州洛厄尔天文台拍摄的照片上,发现太阳系的第九颗行星。根据一个来自英国的11岁女孩的建议,这颗行星被命名为“Pluto(冥王星)”。“Pluto”以罗马神话中的冥王命名,另一个被考虑但后来被拒绝的名字是Minerva(密涅瓦),罗马智慧女神的名字。
1930年,慈善家马克斯·阿德勒在芝加哥建立了阿德勒天文馆,成为西半球第一个天文馆。天文馆共有两层,包括3个完整的剧院、外太空科学展区和1个世界上最重要的古董天文仪器的收藏展示区。
阿德勒天文馆是科学教育界公认的领导者,它致力于鼓舞年轻人,尤其是妇女和少数民族,追求科学事业。
1931年,美国工程师卡尔·央斯基在为贝尔电话实验室调查无线电静电源时,发现了来自银河系中心的无线电波,开创了射电天文学的新科学。
射电天文学是天文学的一个分支,通过电磁波频谱以无线电频率研究天体。射电天文学以无线电接收技术为观测手段,观测的对象遍及所有天体。从近处的太阳系天体到银河系中的各种对象,直到极其遥远的银河系以外的目标。
射电天文波段的无线电技术,到20世纪40年代才真正开始发展。对于历史悠久的天文学而言,射电天文使用的是一种崭新的手段,为天文学开拓了新的园地。