stringtranslate.com

Жорж Леметр

Жорж Анри Жозеф Эдуард Леметр ( / l ə ˈ m ɛ t r ə / lə- MET -rə ; французский: [ʒɔʁʒ ləmɛːtʁ] ⓘ ; 17 июля 1894 г. — 20 июня 1966 г.) — бельгийскийкатолический священник,физик-теоретик,математик,астрономи профессорфизикивКатолическом университете Лёвена.[1]Он был первым, кто выдвинул теорию о том, что разбегание соседних галактик можно объяснитьрасширяющейся Вселенной,[2]что вскоре было подтверждено наблюдениямиЭдвина Хаббла.[3][4]Он первым вывел «закон Хаббла», который теперь МАС называетзакономХаббла — Леметра,[5][6]иопубликовал первую оценкупостоянной Хабблав 1927 году, за два года до статьи Хаббла.[7][8][3][4]Леметр также предложил «Большого взрыва» происхождения Вселенной,назвав ее «гипотезойпервобытного атома»,[9]а позже назвав ее «началом мира».[10]

Ранний период жизни

Лемэтр родился в Шарлеруа , Бельгия, и был старшим из четырёх детей. Его отец Жозеф Лемэтр был преуспевающим промышленным ткачом, а его мать — Маргарита, урождённая Ланнуа. [11] После классического образования в иезуитской средней школе, Коллеж дю Сакре-Кёр, в Шарлеруа , Бельгия , он начал изучать гражданское строительство в Католическом университете Лувена в возрасте 17 лет. В 1914 году он прервал учёбу, чтобы служить артиллерийским офицером в бельгийской армии во время Первой мировой войны . По окончании военных действий он получил Бельгийский военный крест с пальмовыми ветвями. [12]

После войны он изучал физику и математику и начал готовиться к епархиальному священству , а не к иезуитскому. [13] Он получил докторскую степень в 1920 году, защитив диссертацию под названием l'Approximation des fonctions de plusieurs variables réelles ( Приближение функций нескольких действительных переменных ), написанную под руководством Шарля де ла Валле-Пуссена . [14] Он был рукоположен в священники 22 сентября 1923 года кардиналом Дезире-Жозефом Мерсье . [15] [16]

В 1923 году он стал научным сотрудником по астрономии в Кембриджском университете , проведя год в Доме Святого Эдмунда (ныне Колледж Святого Эдмунда , Кембриджский университет). Там он работал с Артуром Эддингтоном , [17] [18] квакером и физиком, который познакомил его с современной космологией , звездной астрономией и численным анализом . Следующий год он провел в обсерватории Гарвардского колледжа в Кембридже, штат Массачусетс , с Харлоу Шепли , который только что получил известность за свою работу о туманностях , и в Массачусетском технологическом институте (MIT), где он зарегистрировался на докторскую программу в области наук.

Карьера

Роберт Милликен , Леметр и Альберт Эйнштейн после лекции Леметра в Калифорнийском технологическом институте в январе 1933 года.
Согласно теории Большого взрыва , Вселенная возникла из чрезвычайно плотного и горячего состояния ( сингулярности ). С тех пор само пространство расширяется, увлекая за собой галактики , как изюм в растущей буханке хлеба. Графическая схема выше — это концепция художника, иллюстрирующая расширение части плоской Вселенной.

По возвращении в Бельгию в 1925 году он стал внештатным преподавателем в Католическом университете Лувена и начал работу над докладом, который был опубликован в 1927 году в Annales de la Société Scientifique de Bruxelles ( Анналы Брюссельского научного общества ) под названием «Un Univers homogène de masse constante et de rayon croissant rendant compte de la vitesse radiale des nébuleuses extragalactiques» («Однородная Вселенная постоянной массы и растущего радиуса, учитывающая радиальную скорость внегалактических туманностей»), который впоследствии принес ему международную известность. [2] В этом докладе он представил новую идею о том, что Вселенная расширяется, которую он вывел из Общей теории относительности . Эта идея позже стала известна как закон Хаббла , хотя Леметр был первым, кто дал наблюдательную оценку постоянной Хаббла . [19] Первоначальное состояние, которое он предложил, было принято за собственную модель Эйнштейна конечного размера статической Вселенной. Статья не оказала большого влияния, поскольку журнал, в котором она была опубликована, не был широко прочитан астрономами за пределами Бельгии. Сообщается, что Артур Эддингтон помог перевести статью на английский язык в 1931 году, но часть ее, относящаяся к оценке «постоянной Хаббла», не была включена в перевод по причинам, которые долгое время оставались неизвестными. [20] Этот вопрос был прояснен в 2011 году Марио Ливио : Леметр сам опустил эти абзацы при переводе статьи для Королевского астрономического общества в пользу отчетов о более новых работах по этой теме, поскольку к тому времени вычисления Хаббла уже улучшились по сравнению с более ранними вычислениями Леметра. [4]

В это время Эйнштейн , хотя и не возражал против математики теории Лемэтра, отказывался признавать, что Вселенная расширяется; Лемэтр вспоминал его комментарий « Vos calculs sont corrects, mais votre physique est abominable » [21] («Ваши расчеты верны, но ваша физика отвратительна»). В том же году Лемэтр вернулся в Массачусетский технологический институт, чтобы представить свою докторскую диссертацию на тему « Гравитационное поле в жидкой сфере однородной инвариантной плотности согласно теории относительности ». [22] Получив докторскую степень, он был назначен ординарным профессором в Католическом университете Лувена.

В 1931 году Артур Эддингтон опубликовал в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society длинный комментарий к статье Лемэтра 1927 года, которую Эддингтон описал как «блестящее решение» выдающихся проблем космологии. [23] Оригинальная статья была опубликована в сокращенном английском переводе позднее в 1931 году вместе с продолжением Лемэтра, отвечающим на комментарии Эддингтона. [24] Затем Лемэтра пригласили в Лондон для участия в заседании Британской ассоциации по связи между физической вселенной и духовностью. Там он предположил, что вселенная расширялась из начальной точки, которую он назвал «Первобытным атомом». Он развил эту идею в отчете, опубликованном в Nature . [10] Теория Лемэтра впервые появилась в статье для широкого круга читателей по вопросам науки и технологий в выпуске Popular Science за декабрь 1932 года. [25] Теория Леметра стала более известна как « теория Большого взрыва » — красочный термин, шутливо придуманный во время радиопередачи BBC в 1949 году астрономом Фредом Хойлом , [26] [27] который был сторонником теории стационарной Вселенной и оставался им до своей смерти в 2001 году.

Предложение Лемэтра было встречено скептически его коллегами-учеными. Эддингтон нашел идею Лемэтра неприятной. [28] Эйнштейн считал ее неоправданной с физической точки зрения, хотя он поощрял Лемэтра изучать возможность моделей неизотропного расширения, поэтому ясно, что он не полностью отвергал эту концепцию. Эйнштейн также оценил аргумент Лемэтра о том, что модель Эйнштейна статической Вселенной не может быть поддержана в бесконечном прошлом.

Совместно с Мануэлем Сандовалем Валлартой Лемэтр обнаружил, что интенсивность космических лучей меняется с широтой, поскольку эти заряженные частицы взаимодействуют с магнитным полем Земли. [29] В своих расчетах Лемэтр и Валларта использовали дифференциальный анализатор MIT, разработанный Ванневаром Бушем . Они также работали над теорией первичного космического излучения и применили ее к своим исследованиям магнитного поля Солнца и эффектов вращения галактики.

Леметр и Эйнштейн встречались четыре раза: в 1927 году в Брюсселе , во время Сольвеевской конференции ; в 1932 году в Бельгии, во время цикла конференций в Брюсселе; в Калифорнии в январе 1933 года; [30] и в 1935 году в Принстоне . В 1933 году в Калифорнийском технологическом институте , после того как Леметр подробно изложил свою теорию, Эйнштейн встал, аплодировал и, как предполагается, сказал: «Это самое прекрасное и удовлетворительное объяснение творения, которое я когда-либо слышал». [31] Однако существуют разногласия по поводу публикации этой цитаты в газетах того времени, и, возможно, Эйнштейн имел в виду не теорию в целом, а только предположение Леметра о том, что космические лучи могут быть остаточными артефактами первоначального «взрыва».

В 1933 году, когда он возобновил свою теорию расширяющейся Вселенной и опубликовал более подробную версию в Annals of the Scientific Society of Brussels , Леметр добился наибольшего общественного признания. [32] Газеты по всему миру называли его известным бельгийским ученым и описывали его как лидера новой космологической физики. Также в 1933 году Леметр работал приглашенным профессором в Католическом университете Америки . [33]

Леметр и Эддингтон беседуют во время возвращения с 6-го ГА Международного астрономического союза, состоявшегося в Стокгольме в 1938 году.

27 июля 1935 года кардинал Йозеф Ван Рой назначил его почетным каноником собора в Малине . [34]

В 1936 году он был избран членом Папской академии наук и принимал в ней активное участие, занимая пост ее президента с марта 1960 года до своей смерти. [35]

В 1941 году он был избран членом Королевской академии наук и искусств Бельгии . [36] В 1946 году он опубликовал свою книгу L'Hypothèse de l'Atome Primitif ( Гипотеза первобытного атома ). Она была переведена на испанский язык в том же году и на английский в 1950 году.

В отношении католического учения о происхождении Вселенной Леметр рассматривал свою теорию как нейтральную, не имеющую ни связи, ни противоречия с верой; как преданный католический священник, Леметр был против смешения науки с религией [16], хотя и считал, что эти две области не находятся в конфликте. [37]

В 1950-х годах он постепенно отказался от части своей преподавательской работы, полностью прекратив ее, когда в 1964 году получил статус почетного профессора. В 1962 году, решительно выступая против исключения франкоговорящих из Католического университета Лувена, он вместе с Жераром Гариттом создал движение ACAPSUL для борьбы с расколом. [38]

Во время Второго Ватиканского собора 1962–65 годов Папа Иоанн XXIII попросил его послужить на 4-й сессии Папской комиссии по контролю рождаемости . [39] Однако, поскольку его здоровье не позволяло ему приехать в Рим (в декабре 1964 года у него случился сердечный приступ), Леметр возразил, выразив удивление, что его выбрали. Он сказал своему коллеге -доминиканцу , отцу Анри де Ридматтену, что, по его мнению, математику опасно выходить за рамки своей области знаний. [40] В 1960 году Папа Иоанн XXIII также назначил его домашним прелатом ( монсеньором ) . [36]

В конце своей жизни он все больше посвящал себя проблемам численных вычислений. Он был выдающимся алгебраистом и арифметическим калькулятором. С 1930 года он использовал самую мощную вычислительную машину того времени, Mercedes-Euklid . В 1958 году он познакомился с университетским Burroughs E 101 , его первым электронным компьютером. Леметр сохранял сильный интерес к разработке компьютеров и, еще больше, к проблемам языка и компьютерного программирования .

Он умер 20 июня 1966 года, вскоре после того, как узнал об открытии космического микроволнового фонового излучения , что предоставило дополнительные доказательства его предположения о рождении Вселенной. [41]

Работа

Лемэтр был пионером в применении общей теории относительности Альберта Эйнштейна к космологии . В статье 1927 года, которая опередила эпохальную статью Эдвина Хаббла на два года, Лемэтр вывел то, что стало известно как закон Хаббла , и предложил его как общее явление в релятивистской космологии. Лемэтр также был первым, кто оценил численное значение постоянной Хаббла .

Эйнштейн скептически отнесся к этой статье. Когда Лемэтр обратился к Эйнштейну на Сольвеевской конференции 1927 года , последний указал, что Александр Фридман предложил похожее решение уравнений Эйнштейна в 1922 году, подразумевая, что радиус Вселенной увеличивается со временем. (Эйнштейн также критиковал вычисления Фридмана, но отозвал свои комментарии.) Фридман умер в 1925 году, вскоре после изобретения метрики Фридмана–Лемэтра–Робертсона–Уокера . В 1931 году, его annus mirabilis , [42] Лемэтр опубликовал статью в Nature, в которой изложил свою теорию «первичного атома». [10]

Поскольку Лемэтр провел почти всю свою карьеру в Европе, его научная работа не была так хорошо известна в Соединенных Штатах, как работа Хаббла или Эйнштейна, которые оба были хорошо известны в США благодаря проживанию там. [43] Тем не менее, теория Лемэтра изменила ход космологии. Это произошло потому, что Лемэтр:

И Фридман, и Леметр предложили релятивистские космологии, в которых рассматривается расширяющаяся Вселенная. Однако Леметр был первым, кто предположил, что расширение объясняет красное смещение галактик. Он также пришел к выводу, что первоначальное событие « подобное творению » должно было произойти. В 1980-х годах Алан Гут и Андрей Линде модифицировали эту теорию, добавив к ней период инфляции .

Эйнштейн сначала отверг Фридмана, а затем (в частном порядке) Лемэтра, заявив, что не вся математика приводит к правильным теориям. После того, как открытие Хаббла было опубликовано, Эйнштейн быстро и публично одобрил теорию Лемэтра, помогая и теории, и ее автору получить быстрое признание. [44]

Лемэтр также был одним из первых, кто использовал компьютеры для космологических вычислений. Он представил первый компьютер в своем университете ( Burroughs E 101 ) в 1958 году и был одним из изобретателей алгоритма быстрого преобразования Фурье . [45]

В 1931 году Леметр был первым ученым, предположившим, что расширение Вселенной на самом деле ускоряется, что было подтверждено наблюдениями в 1990-х годах с помощью наблюдений очень далекой сверхновой типа IA с помощью космического телескопа Хаббл, что привело к Нобелевской премии по физике 2011 года . [46] [47] [48]

В 1933 году Леметр нашел важное неоднородное решение уравнений поля Эйнштейна, описывающее сферическое пылевое облако, — метрику Леметра–Толмена .

В 1948 году Лемэтр опубликовал изысканное математическое эссе «Кватернионы и эллиптическое пространство», которое прояснило неясное пространство. [49] Уильям Кингдон Клиффорд загадочно описал эллиптическое пространство в 1873 году, в то время, когда версоры были слишком распространены, чтобы упоминать их. [ неоднозначно ] Лемэтр разработал теорию кватернионов из первых принципов, так что его эссе может быть самостоятельным, но он вспомнил программу Эрлангена [ необходимо дальнейшее объяснение ] в геометрии, разрабатывая метрическую геометрию эллиптического пространства. [ необходима ссылка ]

В 1954 году Леметр был первым теоретическим космологом, когда-либо номинированным на Нобелевскую премию по физике за его предсказание расширяющейся Вселенной. Он также был номинирован на Нобелевскую премию по химии 1956 года за его теорию первичного атома. [50]

Почести

17 марта 1934 года Леметр получил премию Франки , высшую бельгийскую научную награду, от короля Леопольда III . [36] Его претендентами были Альберт Эйнштейн , Шарль де ла Валле-Пуссен и Александр де Хемптин. Членами международного жюри были Эддингтон, Ланжевен , Теофиль де Дондер и Марсель Деалю. В том же году он получил медаль Менделя Университета Вилланова . [51]

В 1936 году Лемэтр получил Приз Жюля Янссена , высшую награду Société astronomique de France , французского астрономического общества. [52]

Еще одна награда, которую бельгийское правительство присуждает выдающимся ученым, была вручена ему в 1950 году: десятилетняя премия в области прикладных наук за период 1933–1942 гг. [36]

В 1945 году Леметр был избран в Американское философское общество. [53]

В 1953 году ему была вручена первая медаль Эддингтона Королевским астрономическим обществом . [54] [55]

В 2005 году Леметр занял 61-е место в De Grootste Belg («Величайший бельгиец»), фламандской телевизионной программе на VRT . В том же году он был поставлен на 78-е место аудиторией Les plus grands Belges («Величайшие бельгийцы»), телевизионного шоу RTBF . Позже, в декабре 2022 года, VRT восстановил в своих архивах утерянное 20-минутное интервью с Жоржем Леметром в 1964 году, «жемчужину», как говорит космолог Томас Хертог . [56] [57]

17 июля 2018 года Google Doodle отпраздновал 124-й день рождения Жоржа Леметра. [58]

26 октября 2018 года в ходе электронного голосования среди всех членов Международного астрономического союза 78% проголосовали за рекомендацию изменить название закона Хаббла на закон Хаббла-Леметра . [6] [59]

В популярной культуре

Тезки

Библиография

"L'Hypothèse de l'Atome primitif" (Первобытный атом - очерк космогонии) (1946)

Смотрите также

Ссылки

Цитаты

  1. ^ "Некролог: Жорж Леметр". Physics Today . 19 (9): 119–121. Сентябрь 1966. doi :10.1063/1.3048455.
  2. ^ ab Lemaître 1927a, стр. 49.
  3. ^ ab Reich 2011.
  4. ^ abc Livio 2011, стр. 171–173.
  5. ^ "изменение названия закона Хаббла". Nature . 563 (7729): 10–11. 31 октября 2018 г. doi :10.1038/d41586-018-07180-9. PMID  30382217. S2CID  256770198. Международный астрономический союз рекомендует теперь называть закон законом Хаббла–Леметра, чтобы отдать дань уважения бельгийскому священнику и астроному Жоржу Леметру, который вывел соотношение скорости и расстояния на два года раньше, чем это сделал американский астроном Эдвин Хаббл.
  6. ^ ab "Члены Международного астрономического союза голосуют за рекомендацию переименовать закон Хаббла в закон Хаббла–Леметра". iau.org . 29 октября 2018 г. . Получено 5 ноября 2018 г. .
  7. ^ Ван ден Берг 2011, стр. 151.
  8. ↑ Блок 2012, стр. 89–96.
  9. ^ "Введена теория большого взрыва – 1927". Научная одиссея . WGBH . Получено 31 июля 2014 г.
  10. ^ abc Lemaître 1931b, с. 706.
  11. ^ Доминик Ламбер , Атом Вселенной: жизнь и творчество Жоржа Лемэтра , Lessius, 2000, стр. 22
  12. ^ "Военный крест, спасение в 1918 году и пальмовая ветвь в 1921 году (Жорж Леметр)" . archives.uclouvain.be . Проверено 7 сентября 2018 г.
  13. ^ Фаррелл 2008.
  14. ^ «Жорж Леметр — проект генеалогии математики».
  15. ↑ Ламберт 1996, стр. 309–343.
  16. ^ ab Lambert 1997, стр. 28–53.
  17. ↑ Holder, Rodney D.; Mitton, Simon (13 января 2013 г.). Жорж Лемэтр: жизнь, наука и наследие. Springer. ISBN 9783642322549.
  18. ^ Общая теория относительности Конфликт и соперничество: полемика Эйнштейна с физиками. Cambridge Scholars. 14 января 2016 г. ISBN 9781443887809.
  19. ^ Беленький 2012, стр. 38.
  20. ^ Уэй и Нуссбаумер 2011, стр. 8.
  21. ↑ Депри 1984, стр. 370.
  22. ^ Лемэтр 1927б.
  23. ↑ Эддингтон 1930, стр. 668–688.
  24. ^ Леметр 1931a, стр. 490–501.
  25. ↑ Менцель 1932, стр. 52.
  26. ^ "Третья программа – 28 марта 1949". BBC Genome . Получено 4 сентября 2018 г.
  27. ^ "Hoyle on the Radio: Creating the „Big Bang“". Fred Hoyle: An Online Exhibition . St John's College Cambridge . Получено 4 сентября 2018 г.
  28. ↑ Лемэтр 1931b, стр. 1.
  29. ^ Lemaitre, G.; Vallarta, MS (15 января 1933 г.). «О влиянии широты Комптона на космическое излучение». Physical Review . 43 (2): 87–91. Bibcode : 1933PhRv...43...87L. doi : 10.1103/PhysRev.43.87. S2CID  7293355.
  30. ^ Ламберт nd
  31. ^ Краг 1999, стр. 55.
  32. ^ Леметр 1934, стр. 12–17.
  33. ^ Маккарти Хайнс, Мэри. «Профессор физики заслужил историческое признание». Catholic U (весна 2019 г.). Католический университет Америки: 16.
  34. ^ «Вера и разум отца Жоржа Лемэтра». catholicculture.org . Февраль 2009. Получено 3 января 2021 .
  35. ^ "Georges Lemaitre". Папская академия наук . Архивировано из оригинала 19 октября 2021 г. Получено 4 сентября 2018 г.
  36. ^ abcd "Взаимодействие жюри, монсеньор Жорж Лемэтр". Fondation Francqui – Stichting (на французском языке). 1934 год . Проверено 4 сентября 2018 г.
  37. ^ Кроули, Уильям. 2012. «Отец Большого взрыва». BBC.
  38. ^ «ACAPSUL - Ассоциация академического корпуса и научного персонала Университета Лувена» .
  39. ^ МакКлори 1998, стр. 205.
  40. ^ Ламберт 2000, стр. 302.
  41. ^ «Жорж Леметр: Кто был бельгийским священником, открывшим расширение Вселенной?». Independent.co.uk . 16 июля 2018 г.
  42. ^ Люминет 2011, стр. 2911–2928.
  43. ^ Тирлрманс, Марк. "Знаменитые бельгийцы - Жорж Лемэтр". www.famousbelgians.net . Получено 23 июня 2024 г. .
  44. ^ Сингх 2010.
  45. ^ "Georges Lemaître". uclouvain.be . 2 июня 2010 г. Архивировано из оригинала 14 апреля 2011 г.
  46. ^ Longair 2007, стр. 118–119.
  47. ^ Рисс и др. 1998.
  48. ^ Стир 2013, стр. 57.
  49. ^ Жорж Леметр (1948) «Кватернионы и эллиптическое пространство», Acta Pontifical Academy of Sciences 12:57–78
  50. ^ "Архив номинаций". Нобелевская премия . Апрель 2020 г. Получено 20 февраля 2022 г.
  51. ^ «Аббе Жорж Эдуард Этьен Леметр, доктор философии, доктор наук - 1934» . Университет Вилланова . Проверено 5 сентября 2018 г.
  52. ^ "Médaille du prix Janssen décernée par la Société Astronomique de France à Georges Lemaître (1936)" . Архив.uclouvain.be . Проверено 7 сентября 2018 г.
  53. ^ "История члена APS". search.amphilsoc.org . Получено 27 марта 2023 г. .
  54. ^ "Медалисты Королевского астрономического общества". Архивировано из оригинала 16 июля 2011 года . Получено 13 июня 2012 года .
  55. ↑ Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, т. 113, стр. 2
  56. ^ De Maeseneer, Wim (31 декабря 2022 г.). "Lang naar gezocht, eindelijk gevonden: VRT vindt interview uit 1964 terug met de Belg die de oerknal bedacht" [Долго искали, наконец нашли: VRT находит интервью 1964 года с бельгийцем, который изобрел Большой взрыв]. vrtnws.be (на голландском) . Получено 4 января 2023 г. VRT восстановил в своих архивах утерянное интервью с Жоржем Леметром. Он давал интервью об этом в 1964 году для тогдашнего BRT, но до недавнего времени считалось, что сохранился только короткий отрывок из него. Теперь восстановлено все 20-минутное интервью. "Жемчужина", - говорит космолог Томас Хертог.
  57. ^ Сатья Гончо А Гончо; Жан-Батист Киквайя Элуо; Габор, Поль (2023). «Всплыло видеоинтервью Жоржа Лемэтра, записанное в 1964 году на VRT». arXiv : 2301.07198 [physics.hist-ph].
  58. ^ «Кто такой Жорж Леметр? Google Doodle отмечает 124-ю годовщину со дня рождения астронома, стоящего за Теорией Большого взрыва». Daily Mirror . 17 июля 2018 г.
  59. ^ Гибни 2018.

Источники

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки