文/聞新
火箭的發(fā)展有著漫長的歷史,古今火箭在性能和結(jié)構(gòu)復雜程度上相差極為懸殊,但原理卻是相同的,就是依靠不斷向后噴射燃氣而前進。世界上公認火箭是中國首先發(fā)明的,但現(xiàn)代火箭實踐的奠基人則是美國人。
美國物理學家和發(fā)明家羅伯特·戈達德,經(jīng)過20年的潛心鉆研,1926年又在其姑媽家位于馬薩諸塞州奧本的一個農(nóng)場里,成功地發(fā)射了歷史上第一枚液體燃料火箭。這枚火箭的燃料是液氧和汽油,整個飛行過程2.5秒,飛行高度為12.5米,飛行距離為56米。
許多歷史學家認為火箭發(fā)射與懷特兄弟的飛機首次飛行一樣重要,戈達德的試驗證明了火箭可以飛出地球大氣層飛向太空,不會對人類造成任何威脅。
1927年,比利時天文學家和天主教神父喬治·勒梅特(Georges Lema?tre)提出了宇宙創(chuàng)造的大爆炸假說,盡管“大爆炸”一詞直到1949年才被創(chuàng)造出來。他本人將其稱作“原生原子的假說”。這一模型的框架是基于愛因斯坦的廣義相對論,并在場方程的求解上作出了一定的簡化。
“大爆炸”的說法也并非一開始就被確定下來,這一名稱要拜英國天體物理學家弗雷德·霍伊爾所賜,作為“宇宙并不是始終存在的”這一說法的反對者,他在一檔節(jié)目中,諷刺地將“奇點”稱為大爆炸,從此“大爆炸”的名稱便流傳下來,并被人們過度使用。
斯基勒魯普-馬里斯塔尼彗星是1927年最亮的彗星。它于1927年11月28日被澳洲的業(yè)余天文學家約翰·斯基勒魯普、12月6日被阿根廷的埃德蒙督·馬里斯塔尼分別獨自發(fā)現(xiàn),而它外觀呈現(xiàn)的明顯且引人注目的黃色,則是由鈉原子發(fā)射出來的。
這顆彗星在太陽盤附近,白天和傍晚可見,而在夜間出現(xiàn)時,它很快就消失了。斯基勒魯普描述為“有尾巴的恒星”,并認為是一個不祥的預兆。
1927年,荷蘭天文學家簡·奧爾特證實了銀河系是個漩渦星系,而且旋臂越纏越緊。他還證明了銀河系是旋轉(zhuǎn)的,并且發(fā)現(xiàn)了銀河系中心位于人馬座的方向上,其氣體向外移動。此外,他證明太陽確實不在銀河系中心,恒星圍繞銀心旋轉(zhuǎn)就像行星圍繞太陽一樣,并且距銀心近的恒星運動得快,距離遠的運動得慢。他還算出太陽系繞銀心的公轉(zhuǎn)速度為每秒220千米,繞銀心一周要花2.5 億年。
1929年,埃德溫·哈勃與美國天文學家米爾頓·赫馬森一道,創(chuàng)立了“哈勃定律”。哈勃定律指出,從遙遠星系發(fā)出的光測量到的紅移與它們之間的距離成正比。簡單地說就是:距離我們越遠的星系,逃離我們的速度越大,并且星系的逃離速度跟星系距離我們的距離成正比。這個重要的理論引出了大爆炸和膨脹宇宙的概念。
由此可見,茫無涯際的宇宙竟是由一個渺小的奇點發(fā)展而來的,這看起來就像零到無窮的變化。究竟是什么神奇的力量,能讓一個原始奇點發(fā)生爆炸,成就了當今的宇宙?這爆炸的能量從何而來?原始奇點時的宇宙是什么樣子?宇宙持續(xù)膨脹的盡頭是什么?太多的奧秘等待我們?nèi)ソ獯稹?/p>
1930年,業(yè)余天文學家克萊德·湯博在亞利桑那州洛厄爾天文臺拍攝的照片上,發(fā)現(xiàn)太陽系的第九顆行星。根據(jù)一個來自英國的11歲女孩的建議,這顆行星被命名為“Pluto(冥王星)”?!癙luto”以羅馬神話中的冥王命名,另一個被考慮但后來被拒絕的名字是Minerva(密涅瓦),羅馬智慧女神的名字。
1930年,慈善家馬克斯·阿德勒在芝加哥建立了阿德勒天文館,成為西半球第一個天文館。天文館共有兩層,包括3個完整的劇院、外太空科學展區(qū)和1個世界上最重要的古董天文儀器的收藏展示區(qū)。
阿德勒天文館是科學教育界公認的領導者,它致力于鼓舞年輕人,尤其是婦女和少數(shù)民族,追求科學事業(yè)。
1931年,美國工程師卡爾·央斯基在為貝爾電話實驗室調(diào)查無線電靜電源時,發(fā)現(xiàn)了來自銀河系中心的無線電波,開創(chuàng)了射電天文學的新科學。
射電天文學是天文學的一個分支,通過電磁波頻譜以無線電頻率研究天體。射電天文學以無線電接收技術為觀測手段,觀測的對象遍及所有天體。從近處的太陽系天體到銀河系中的各種對象,直到極其遙遠的銀河系以外的目標。
射電天文波段的無線電技術,到20世紀40年代才真正開始發(fā)展。對于歷史悠久的天文學而言,射電天文使用的是一種嶄新的手段,為天文學開拓了新的園地。