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2018-10-09 01:07:53 科学百科 阅读 20 次

 

概述/戈尔德 编辑

姓名:戈尔德 Gold,Thomas
国家或者地区:奥地利-英国-美国
学科:天文学家发明创造:

简  历/戈尔德 编辑


  戈尔德(Gold,Thomas) 奥地利-英国-美国天文学家。1920年3月22日生于奥地利维也纳。 戈尔德是那些人中的一个,他们及时地希特勒统治下的中欧逃了出来。象许许多多其它的情形一样,这对德国人是个损失,而对英、美等国是一次得益。戈尔德在英国居住了二十年,上了剑桥大学,1942年毕业并于1945年获该校硕士学位。1956年他来到美国,在哈佛呆了一年之后,去康奈尔大学任教授。 戈尔德的名声主要是在宇宙学领域,这是研究宇宙总体结构的天文学分支。由于哈勃的工作,人类的视野从银河系扩展到有无数星系的浩瀚空间。其中有一些共同结合成(至少暂时的)星系团,但从大范围看星系和星系团彼此跑开,一个星系对另一个星系的相对速度正比于两者之间的距离。这就是“膨胀宇宙”,它的合理性可由爱因斯坦的广义相对论方程来证明。 为了解释宇宙的结构,天文学家运用所谓的宇宙学原理。这个原理实际上是说,在很大的范围看宇宙是各向同性的:从任一点看,星系世界的景色,就象从地球上我们的特殊点看它是一样的。(如果不承认这个原理,那么我们看见的每样东西都可以解释成全然是局部的状况,对宇宙的总体我们就不可能得出任何结论。总之,就不会有宇宙了。) 有几个天文学家,著名的有戈尔德,认为宇宙学原理在时间上以及空间上都应该是成立的;不但从空间任一占看,而且在过去或未来任何时候看宇宙都应该是一样的。但是,膨胀宇宙的概念看来排除了这种情况,因为星系在过去应该靠拢一些,而在将来应该分得更开。 1948年戈尔德和其他人提出,随着星系的分离,在星系之间的广大空间慢慢地形成新的物质。当邻近两个星系之间的距离加倍时,在它们之间就形成足够的物质来组成新的星系,因而星系在空间的密度保持不变。再说,这并不增加星系的总数目,因为星系退离某个参考点(比如,我们自己)越远,它运动越快,直至它达到光速我们就再也看不见它。它实际上跑出了我们的宇宙。就这样,老星系跑出宇宙而新星系产生,但总的图画不随时间改变。 这个“稳恒态”宇宙意味着连续创生,因为物质(假定以氢原子的形式)必须从中不断创生出来才能行得通。物质创生的速率小得无法探测到。根据计算,为了使新星系形成的速率刚够弥补老星系退离出现的空缺,每年每立方公里空间需要形成的氢原子不多于500个。以这个速率,地球这颗行星占据的空间在地球生存五十亿年整个期间形成的物质总量不多于七分之一盎司。 对连续创生理论宣传最热情的是霍依尔,而反对最坚决的是盖莫夫,后者支持勒梅特的“大爆炸”理论,并把量系世界描绘成在初速爆炸的冲击下不断分离,象一个膨胀的气泡,仅此而已。 连续创生理论意味着违背了热力学定律,因为物质(因而就是能量)从中创生出来,而宇宙的总熵并增加,如同克劳修斯以来一百年物理学家们主张的那样,是保持常数的。然而,热力学定律并不是从基本原理推出来的,它们仅仅是人类经验的抽象,而人类经验实在是局限于宇宙的一小块区域。因此,热力学定律很可能不适用于整个宇宙。对这些彼此对抗的宇宙学理论有一些检验的方法。在连续创生中,年老星系和年青星系,也许性质还不同。而在大爆炸中,所有星系的年龄都相同。在连续创生中,宇宙的速率不变---不随时间的流逝而改变。因此,星系退行的速度随距离平稳地增加,而且连最远的星系的情况也可从研究我们附近的星系来预计。在大爆炸理论中,由于那第一次爆炸的动力变小,宇宙的正随时间衰减下去。这就是说,靠近我们的星系越来越远,我们看到的光线源于过去越来越早以前,那时宇宙比今天快得多。因此,看起来遥远的退行比我们根本研究附近星系推断的要快得多。星系越远,这种差异越大。 这种区别是如此细微,以致仅仅根据这些用这种那种方法都可能没有明确的区别。然而,六十年代发现的类星和射电波背景(它可能是很久以前那次大爆炸的余波),看来已经使天文学家们对连续创生抱有敌对的意见。