에드윈 허블
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1. 개요
에드윈 허블은 1889년 미국에서 태어나, 천문학 연구를 통해 우주에 대한 이해를 혁신적으로 바꾼 과학자이다. 그는 윌슨 산 천문대에서 세페이드 변광성을 이용해 안드로메다 성운이 우리 은하 밖에 있는 독립된 은하임을 밝혀냈고, 은하들을 형태에 따라 분류하는 허블 순차를 고안했다. 또한, 밀턴 휴메이슨과 함께 은하의 적색편이와 거리를 측정하여 우주가 팽창하고 있다는 허블의 법칙을 발견, 빅뱅 이론의 토대를 마련했다. 허블의 업적은 우주론 연구에 지대한 영향을 미쳤으며, 허블 우주 망원경, 소행성 등에 그의 이름이 붙여져 기념되고 있다.
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허블 우주망원경은 지구 대기의 영향을 받지 않는 선명한 우주 관측을 목표로 1990년 발사된 천문 관측 장비로, 서비스 미션을 통해 성능이 향상되었으며 현재까지도 우주를 관측하며 과학적 발견을 이루고 있고, 궤도 붕괴에 따른 추락 위험 방지를 위해 제어된 재진입 계획이 수립되어 있다. - 에드윈 허블 - 허블순차
허블 순차는 에드윈 허블이 은하를 형태에 따라 타원은하, 렌즈형은하, 나선은하, 불규칙은하 등으로 분류하는 체계이며, 허블의 음차도라는 시각적 도표로 표현된다. - 옥스퍼드 대학교 퀸스 칼리지 동문 - 제러미 벤담
영국의 법철학자이자 사회개혁가인 제러미 벤담은 공리주의 철학의 창시자로, 법 개혁과 사회 개혁에 헌신하며 공리주의를 체계화하고 판옵티콘 감옥 모델을 제안하는 등 다양한 분야에 영향을 미쳤다. - 옥스퍼드 대학교 퀸스 칼리지 동문 - 헨리 5세
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| 에드윈 허블 - [인물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 본명 | 에드윈 파월 허블 |
| 출생일 | 1889년 11월 20일 |
| 출생지 | 미주리주 마시필드 |
| 사망일 | 1953년 9월 28일 |
| 사망지 | 캘리포니아주 샌마리노 |
| 배우자 | 그레이스 버크 (1924년 2월 26일 결혼) |
| 학력 및 경력 | |
| 분야 | 천문학 |
| 소속 기관 | 시카고 대학교 윌슨산 천문대 카네기 연구소 케임브리지 대학교 |
| 모교 | 시카고 대학교 (이학사, 박사) 옥스퍼드 대학교 (문학 석사) |
| 박사 지도교수 | (정보 없음) |
| 박사 제자 | (정보 없음) |
| 주요 업적 | |
| 주요 업적 | 허블 순차 허블의 법칙 허블 광도 법칙 허블-레이놀즈 법칙 |
| 수상 내역 | |
| 수상 내역 | 뉴컴 클리블랜드 상 (1924년) 바나드 과학 공로 메달 (1935년) 브루스 메달 (1938년) 프랭클린 메달 (1939년) 왕립천문학회 금메달 (1940년) 레지옹 도뇌르 훈장 (1946년) |
| 군 복무 | |
| 소속 | 미국 육군 |
| 복무 기간 | 1918년 |
| 계급 | 소령 |
| 소속 부대 | 86 사단 2대대 343 보병연대 |
| 참전 전투 | 제1차 세계 대전 |
| 기타 | |
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| 참고 | 미국의 천문학자 |
2. 생애
1889년 11월 20일 미국 미주리주 마슈필드에서 태어나 1898년 일리노이주 위튼으로 이주했다. 어린 시절 허블은 학문보다는 스포츠에 뛰어난 재능을 보였다. 1906년 고등학교 대회에서 7종목 우승, 1종목 3위를 차지했으며,[69] 같은 해 높이뛰기에서 일리노이주 신기록을 세우기도 했다.
시카고 대학교에서 수학과 천문학을 전공하여 1910년 졸업하고, 로버트 밀리컨 등의 영향을 받았다. 대학 시절 헤비급 복서로 유명했으며, 한 프로모터는 세계 챔피언 잭 존슨과의 시합을 제안하기도 했다. 옥스퍼드 대학교에서 로드 장학생으로 선발되어 법학 석사 학위를 받았다. 옥스퍼드 시절에도 대학 간 육상 경기에 출전하거나 프랑스 챔피언과 복싱 시합을 하기도 했다.
제1차 세계 대전 참전 후 소령으로 전역, 1917년 시카고 대학교 예르키스 천문대에서 천문학 박사 학위를 받았다. 1919년 조지 헤일[70]의 소개로 윌슨 산 천문대에서 평생을 보냈다. 1938년 브루스 메달, 1940년 왕립천문학회 금메달을 받았다.
제2차 세계 대전 중 미국 육군에 복무, 1946년 탄도학 연구 공헌으로 메릿 훈장을 받았다. 1949년 팔로마 천문대 200인치 헤일 망원경의 최초 사용자가 되었다.
1953년 9월 28일 캘리포니아주 산마리노에서 심부전으로 사망했다. 부인 그레이스는 허블의 뜻에 따라 장례식을 치르지 않았고, 유해 매장 장소도 밝히지 않아 현재까지 불명이다. LIFE 선정 "이 천 년간 가장 중요한 업적을 남긴 세계 인물 100인" (1999년)에 포함되었다.
2. 1. 출생과 학창 시절
에드윈 허블은 1889년 미국 미주리 주에서 존과 제니 허블의 아들로 태어났다. 허블은 할아버지 마틴 허블에게서 천문학을 배웠다. 허블은 고등학생 때 별과 행성의 아름다움에 감동하였고, 화성에 관한 글은 지방 신문에 실리기도 했다. 당시 허블의 선생님이었던 해리엇 그로트 부인은 허블이 이 시대의 가장 뛰어난 사람이 될 것이라고 했다.[14] 어린 시절에는 지적 능력보다는 운동 능력으로 더 유명했지만, 철자를 제외한 모든 과목에서 좋은 성적을 거두었다. 에드윈은 재능 있는 운동선수였으며, 고등학교와 대학교에서 모두 야구, 미식축구, 육상을 했다. 1906년 고등학교 육상 경기에서 7개의 1위와 1개의 3위를 차지했고, 농구에서는 센터부터 슈팅 가드까지 다양한 포지션을 소화했다. 허블은 시카고 대학교 농구팀을 이끌고 1907년 빅 텐 컨퍼런스 타이틀을 처음으로 획득했다.[50]허블은 시카고 대학교에서 수학, 천문학, 철학을 전공하여 1910년 이학사 학위를 받았다. 1년 동안 그는 미래의 노벨상 수상자인 물리학자 로버트 밀리컨의 조교로도 일했다.[20] 허블은 또한 카파 시그마 프라터니티 회원이었다. 로드 장학생으로 선발된 그는 옥스퍼드 대학교 퀸스 칼리지에서 3년 동안 과학 대신 법학을 공부했는데(돌아가시는 아버지와의 약속 때문이었다),[16] 나중에 문학과 스페인어를 추가로 공부하여[16] 결국 석사 학위를 받았다.[17]
1909년, 허블의 아버지는 가족이 작은 마을에서 살 수 있도록 시카고에서 켄터키주 셸비빌로 이사했고, 결국 인근 루이빌에 정착했다. 그의 아버지는 에드윈이 아직 영국에 있던 1913년 겨울에 돌아가셨다. 그 다음 해 여름, 에드윈은 어머니, 두 자매, 그리고 남동생 윌리엄과 함께 돌아와 가족을 돌보았다.[18]
2. 2. 청년 시절
에드윈 허블은 1889년 11월 20일 미주리주 마슈필드에서 태어나 1898년 일리노이주 위튼으로 이주했다. 어린 시절 허블은 학문보다는 스포츠에 뛰어난 재능을 보였다. 1906년 고등학교 대회에서 7종목 우승, 1종목 3위를 차지했으며, 같은 해 높이뛰기에서 일리노이주 신기록을 세우기도 했다.[69]시카고 대학교에 입학한 허블은 로버트 밀리컨과 같은 저명한 물리학자들의 영향을 받았다. 대학 시절에도 헤비급 복서로 이름을 알렸으며, 한 프로모터는 그에게 세계 챔피언 잭 존슨과의 시합을 제안하기도 했다. 허블은 학부에서 수학과 천문학을 전공하여 1910년 이학사 학위를 받았다. 이후 3년간 영국 옥스퍼드 대학교의 로드 장학생으로 선발되어 법학을 공부했고, 석사 학위를 받았다.[17] 옥스퍼드 시절에도 그는 대학 간 육상 경기에 참가하거나 프랑스 챔피언과 복싱 시합을 하는 등 스포츠 활동을 이어갔다.
허블은 어릴 적부터 천문학에 깊은 관심을 가졌지만, 아버지의 뜻에 따라 법학을 공부했다. 그러나 이 기간 동안 수학과 과학 강좌도 수강했다.[19] 1913년 아버지가 돌아가신 후, 허블은 뉴올버니 고등학교에서 스페인어, 물리학, 수학을 가르치고 남학생 농구팀 코치를 맡았다. 1년간 고등학교 교사로 일한 후, 시카고 대학교 전임 교수의 도움으로 여키스 천문대에서 천문학을 공부하기 위해 대학원에 진학하여 1917년 박사 학위를 받았다.[19] 그의 논문 제목은 "희미한 성운에 대한 사진 조사"였다.[19]
1913년 1월 19일에 허블의 아버지가 세상을 떠나자, 허블은 가족의 생계를 책임져야 했다. 그는 고등학교 교사 등으로 일하며 가족을 부양하면서도 천문학자의 꿈을 포기하지 않았다.
2. 3. 윌슨산 천문대와 대논쟁
1919년 에드윈 허블이 캘리포니아 윌슨산 천문대에 도착했을 때는, 당시 세계 최대였던 100인치(약 2.5m) 후커 망원경이 막 완성된 시점이었다. 허블은 이 망원경을 이용하여 헨리에타 스완 리빗이 발견한 표준 촉광인 세페이드 변광성을 연구했다.[7]1923년 10월 4일 저녁, 허블은 100인치 망원경으로 안드로메다 성운을 관측했다. 당시 관측 상태는 좋지 않았지만, 40분간 노출하여 사진을 찍었다. 다음 날 사진 현상 후, 신성으로 의심되는 점을 발견했고, 추가 관측을 통해 세페이드 변광성임을 확인했다. 허블은 이 변광성을 이용하여 안드로메다 성운까지의 거리를 측정했고, 그 결과는 약 90만 광년으로 우리 은하의 지름(10만 광년)보다 훨씬 멀었다.
이는 당시 "우주는 우리 은하 하나로만 구성되어 있다"는 통념을 깨는 혁명적인 발견이었다. 1920년 4월, 국립 과학아카데미는 성운의 위치에 대해 할로 섀플리와 히버 커티스 간의 대논쟁을 주최했다. 섀플리는 우리 은하가 우주 전체를 포함한다고 주장했고, 커티스는 성운이 우리 은하 밖에 있는 독립된 은하라고 주장했다. 섀플리는 성운의 분포와 1885년 안드로메다에서 발견된 밝은 신성을 근거로 제시했고, 커티스는 은하면의 별, 성간먼지에 의한 관측 방해와 안드로메다 나선팔에서 발견된 다른 희미한 신성들을 들어 반박했다.
허블이 계산한 안드로메다 세페이드 변광성까지의 거리는 이 논쟁을 종결시켰다. 안드로메다가 우리 은하 내부에 존재하기에는 너무 멀었기 때문이다. 허블은 또 다른 희미한 세페이드 변광성을 찾아 같은 거리를 계산해냈고, 이 결과를 섀플리에게 편지로 보냈다. 섀플리는 주기가 긴 세페이드 변광성을 이용한 거리 계산은 신빙성이 없다고 반박했지만, 몇 년 후 다른 은하들의 거리가 안드로메다보다 훨씬 멀다는 것이 밝혀지면서 대논쟁은 해결되었다.
1924년 2월, 허블이 섀플리에게 자신의 발견 결과를 편지로 알리자, 섀플리는 "이것이 내 우주를 파괴한 편지다"라고 말했다고 한다. 1924년 워싱턴에서 열린 미국 과학진흥협회 회의에서 허블의 성과는 발표되었고, 그는 가장 뛰어난 논문에 수여하는 1천 달러의 상금을 공동 수상했다. 허블의 발견은 우주에 대한 과학적 견해를 근본적으로 바꾸었으며, 미래 천문학자들에게 새로운 길을 열었다.
2. 4. 우주 팽창의 발견과 죽음
1929년 밀턴 휴메이슨과 함께 46개 은하들의 적색 편이와 거리를 측정하고, 관측한 은하들의 데이터를 속도와 거리를 각각의 축으로 하는 그래프 위에 나타내었다. 그 그래프는 은하의 속도가 거리에 비례함을 나타내고 있었다. 허블은 이 그래프를 ‘외계 은하 성운의 시선 속도와 거리 사이의 관계(A Relation between DISTANCE and RADIAL VELOCITY among EXTRA-GALACTIC NEBULAE)’ 라는 제목의 6쪽짜리 논문에 실었다.[11] 1931년 더 멀리 있는 은하들을 측정하고 새로운 논문을 발표하였는데, 이 논문은 우주가 팽창하고 있다는 것을 알려주었다. 이는 당시 조르주 르메트르와 알렉산드르 프리드만이 제시한 대폭발 이론을 증명하는 최초의 증거였다고 한다. 허블은 그의 유명세를 통하여 팔로마산의 200인치 망원경의 계획과 건립에 힘썼다. 1953년 9월 28일 뇌경색으로 세상을 떠나기 전까지 은하 연구에 이 망원경을 사용했다.[44][45][46]
3. 허블의 업적
에드윈 허블은 세페이드 변광성을 이용하여 안드로메다 은하까지의 거리를 측정하고, 은하를 형태에 따라 분류했으며, 허블의 법칙을 통해 우주 팽창의 증거를 제시하는 등 20세기 천문학에 큰 업적을 남겼다.
허블은 헨리에타 스완 리빗이 발견한 세페이드 변광성의 변광 주기와 밝기(광도) 관계, 그리고 할로 섀플리와 에나르 헤르츠스프룽 등이 발전시킨 연주시차법을 이용하여 안드로메다 은하까지의 거리를 측정했다. 그 결과, 안드로메다 은하는 우리 은하 밖에 있는 독립적인 은하라는 사실을 밝혀내며, 당시 천문학계의 대논쟁을 종식시켰다.[82][83][84][85]
또한, 허블은 은하들을 관찰하여 그 생김새에 따라 타원은하, 나선은하, 렌즈형은하, 불규칙 은하 등으로 분류하는 허블 순차를 제시했다.[86][87][88][89]
1929년에는 밀턴 휴메이슨과 함께 은하의 적색편이와 거리를 측정하여 은하의 후퇴 속도가 거리에 비례한다는 허블의 법칙을 발견했다. 이는 우주 팽창의 증거를 제시한 것이며, 조르주 르메트르와 알렉산드르 프리드만의 대폭발 이론을 뒷받침하는 최초의 관측 증거였다.[93] 허블의 법칙은 v = H₀D 공식으로 표현되며, 여기서 v는 은하의 후퇴 속도, H₀는 허블 상수, D는 은하까지의 거리이다.
허블 상수의 값은 측정 방법에 따라 차이가 있지만, 현재는 약 70 (km/s)/Mpc (메가파섹) 정도로 받아들여지고 있다. 허블 상수의 역수(1/H₀)는 허블 시간으로, 우주의 나이를 나타낸다.[94]
3. 1. 세페이드 변광성을 이용한 거리 측정
1923년 10월 4일 저녁, 허블은 윌슨산의 100인치 망원경으로 안드로메다 성운을 관측했다. 40분간 노출하여 사진을 찍은 후, 다음날 현상하여 흠집이나 신성으로 보이는 점을 발견했다. 추가 관측 결과, 세 번째 점이 세페이드형 변광성임을 알아냈다. 허블은 이 변광성을 이용하여 안드로메다 성운까지의 거리를 측정했는데, 그 결과는 약 90만 광년으로 우리 은하 지름(10만 광년)보다 훨씬 멀었다. 이를 통해 안드로메다 성운이 우리 은하 밖에 있는 독립된 은하임을 증명했다.[82]헨리에타 스완 리빗은 세페이드 변광성의 주기와 밝기(광도) 관계를 발견했다. 리빗은 광도와 주기의 로그값이 비례한다는 것을 알아냈고, 이는 허블이 안드로메다 은하까지의 거리를 측정하는 데 중요한 발판이 되었다.[83]
할로 섀플리와 에나르 헤르츠스프룽 등은 연주시차법을 이용하여 세페이드 변광성까지의 거리를 측정했고, 이를 통해 리빗의 밝기-주기 관계에서 비례상수를 구했다. 천문학자들은 이 방법으로 모든 세페이드 변광성까지의 거리를 측정할 수 있게 되었다.[84]
허블은 이러한 발견들을 안드로메다 성운(현재는 안드로메다 은하)의 변광성에 적용하여 거리를 측정했고, 90만 광년이라는 결과는 안드로메다가 우리 은하 내부에 있기에는 너무 멀다는 것을 보여주었다. 안드로메다가 선명하게 관측된다는 것은 그만큼 밝다는 것이고, 이는 별이 많다는 것을 의미한다. 따라서 안드로메다는 우리 은하 내 성운이 아니라 수많은 별을 포함하는 독립적인 은하임이 밝혀졌고, 허블은 이를 통해 대논쟁을 종결지었다.[85]
3. 2. 은하 분류
허블은 은하들을 관찰하여 생김새에 따라 분류하였다.[86][87][88][89] (이 분류 방법을 허블 순차라고 한다) 허블의 분류에 따르면 은하들은 크게 타원은하, 나선은하, 렌즈형은하, 불규칙 은하의 네 가지로 나뉜다. 관측되는 은하 중 나선은하는 약 77%, 타원은하는 약 20%, 불규칙은하는 약 2%를 차지한다.
3. 3. 허블의 법칙과 우주 팽창
1929년 에드윈 허블과 밀턴 휴메이슨은 은하의 적색편이와 거리를 측정하여, 은하의 후퇴 속도가 거리에 비례한다는 사실을 발견했다. 이를 그래프로 나타낸 논문은 외계 은하의 시선 속도와 거리 사이의 관계를 보여주며, 우주 팽창의 증거를 제시했다.[93] 이는 조르주 르메트르와 알렉산드르 프리드만이 제시한 대폭발 이론을 뒷받침하는 최초의 증거였다.
허블의 법칙은 두 가지로 기술된다. 첫째, 우주의 모든 천체들은 도플러 효과를 보인다. 둘째, 도플러 효과로 측정된 천체들의 상대 속도는 거리에 비례한다. 즉, 우주는 팽창하고 있고 은하들은 멀어지고 있으며, 팽창 속도는 거리에 비례한다. 허블의 법칙은 v = H₀D 공식으로 표현된다. 여기서 v는 은하의 후퇴 속도, H₀는 허블 상수, D는 은하까지의 거리이다.
허블 상수는 은하의 운동 속도와 관련이 있다. H₀가 클수록 은하는 더 빨리 움직인다. 허블 상수의 값은 측정 방법에 따라 차이가 있지만, 현재는 약 70 (km/s)/Mpc (메가파섹) 정도로 받아들여지고 있다. 1/H₀는 허블 시간으로, 우주의 나이를 나타낸다.
3. 3. 1. 허블 상수의 측정과 의미
허블 상수를 측정하려면 두 가지 값이 필요하다. 첫째는 은하의 적색편이를 알아내기 위한 천체(은하)의 흡수 스펙트럼 분석이다. 이를 통해 은하의 상대속도를 알 수 있다. 둘째는 은하와 지구 사이의 정확한 거리를 측정하는 것이다. 이때 허블 상수 측정을 위해 사용하는 은하는 지구에서 충분히 멀리 떨어져 있어야 한다. 이는 은하의 속도(v)가 별들의 실제 운동에 의한 적색편이로 측정되기 때문이다. 주변 천체들의 중력으로 인한 오차를 줄이기 위해 멀리 떨어진 은하를 측정해야 한다. 이러한 '특이한 운동'은 허블의 법칙에서 벗어나는 점들을 설명해준다.허블 상수는 빛의 속도처럼 하나의 값으로 정해지지 않는다. 천체 사이의 거리에 대한 학자들의 의견이 다르고 계산값도 다르기 때문이다. 앨런 샌디지와 카네기 연구소의 동료들은 허블 상수의 가장 작은 값으로 h = 0.5를 주장한다. (허블 상수는 불확실성 때문에 H = 100h (km/s)/Mpc으로 정의되는 상수 h를 사용해 표기한다.) 이 값에 따르면 우주의 나이는 약 193억 년이다. 반면, 제라드 드보쿨레르, 리처드 피셔 등 많은 천문학자들은 h = 1을 주장한다. H = 100 값은 사용된 중력 인자에 따라 우주의 나이가 샌디지가 주장한 것의 절반인 약 90억 년이 된다. 그러나 현재 대부분의 의견은 그 중간 값인 70(km/s)/Mpc 정도로 모아지고 있다.[94] 현재 많은 백과사전에는 H0 = 70.4 ± 2.4 (km/s)/Mpc으로 나와 있다. 한편, WMAP 데이터를 이용하여 구한 허블 상수의 값은 대략 h = 0.71 (+0.04/-0.03)이다. 이 H0 값을 이용하여 “허블 시간”, 즉 우주의 나이를 계산해 보면, 150±50억 년이 되는데, 이 값은 구상성단의 연령이나 우주 초기의 원소 합성이론으로 유도되는 연령과 본질적으로 같다.
허블은 여러 방법을 사용하여 24개의 은하 외 성운까지의 거리를 추정했다. 1929년 허블은 이 거리와 적색편이에서 결정된 적색편이 속도 사이의 관계를 조사했다. 그의 추정 거리는 모두 약 7배까지 작은 것으로 알려져 있다. 이는 세페이드 변광성이 두 종류가 있다는 사실이나 밝은 가스 구름을 밝은 별과 혼동하는 등의 요인 때문이었다.[36] 그러나 그의 거리는 실제 거리에 거의 비례했고, 그의 거리 측정과 베스토 슬라이퍼와 그의 조수 밀턴 L. 휴메이슨에 의한 은하의 적색편이 측정을 결합하여 그는 은하의 거리와 그들의 적색편이 속도(태양 운동에 대해 보정됨) 사이에 거의 선형적인 관계를 발견했다.[11] 이 발견은 나중에 허블의 법칙으로 알려지게 되었다.
이는 두 은하 사이의 거리가 멀수록 상대적인 분리 속도가 더 크다는 것을 의미한다. 이러한 해석에 따르면, 46개 은하에 대한 허블의 측정은 허블 상수에 대해 500 km/s/Mpc의 값을 산출하는데, 이는 현재 받아들여지는 74 km/s/Mpc[31][32] (우주 거리 사다리 방법) 또는 68 km/s/Mpc[33][34] (CMB 방법)의 값보다 훨씬 높다. 이는 거리 보정의 오류 때문이다.
하지만 적색편이의 원인은 불분명했다. 조르주 르메트르는 일반 상대성 이론에 대한 아인슈타인 방정식을 기반으로 적색편이-거리 관계를 예측하고 허블의 법칙 발견 2년 전에 관측적 근거를 발표했다.[35] 그는 논문에서 "속도"라는 용어를 사용했지만, 나중에 이것을 실제 속도로 해석하는 것에 대해 의문을 표명했다. 1931년 그는 네덜란드 우주론 학자 빌렘 드 지터에게 적색편이-거리 관계의 이론적 해석에 대한 자신의 의견을 담은 편지를 썼다.[36]
휴메이슨 씨와 저는 성운의 속도와 거리에 대한 논문에 대한 당신의 친절한 감사에 대해 매우 감사하게 생각합니다. 우리는 상관 관계의 경험적 특징을 강조하기 위해 '겉보기' 속도라는 용어를 사용합니다. 우리는 해석이 권위 있게 문제를 논의할 수 있는 당신과 소수의 다른 사람들에게 맡겨져야 한다고 생각합니다.영어
오늘날 문제의 "겉보기 속도"는 우주의 팽창으로 인해 발생하는 적절거리의 증가로 간주된다. 팽창하는 계량을 통과하는 빛은 허블형 적색편이를 경험하는데, 이는 도플러 효과와는 다르지만 근처 은하에 대해서는 좌표 변환과 관련된 동등한 설명이 된다.
1930년대에 허블은 은하의 분포와 공간 곡률을 결정하는 데 관여했다. 이 데이터는 우주가 평평하고 균질하다는 것을 나타내는 것처럼 보였지만, 큰 적색편이에서 평평함에서 벗어나는 현상이 있었다. 앨런 샌디지에 따르면,
허블은 그의 계수 데이터가 후퇴가 없다고 가정하여 적색편이 보정을 한다면 공간 곡률에 관한 더 합리적인 결과를 제공한다고 믿었다. 그는 그의 저술의 끝까지 이러한 입장을 유지하며, 실제 팽창이 존재하지 않는 모델(따라서 적색편이가 "지금까지 알려지지 않은 자연의 원리"를 나타낸다)을 선호하거나 적어도 열어두었다.영어 [37]
큰 적색편이에서 평평함에서 벗어나는 것을 보여주는 허블의 조사 기법에는 방법론적 문제가 있었다. 특히, 이 기법은 은하 진화로 인한 은하의 광도 변화를 고려하지 않았다. 1917년에 알베르트 아인슈타인은 일반 상대성 이론이 우주가 팽창하거나 수축해야 한다는 것을 나타낸다는 것을 발견했다. 자신의 방정식에 대한 확신이 부족했던 아인슈타인은 이 "문제"를 피하기 위해 방정식에 우주 상수를 도입했다. 아인슈타인은 허블의 적색편이에 대해 알게 되자 일반 상대성 이론이 예측한 팽창이 실제로 일어나야 한다는 것을 즉시 깨달았고, 후년에 그는 자신의 방정식을 변경한 것을 "자신 인생에서 가장 큰 실수"라고 말했다.[38]
허블은 1935년 8월 30일 소행성 1373 신시내티를 발견했다. 1936년 그는 은하 외 천문학에 대한 그의 접근 방식과 그 주제의 역사에 대한 그의 견해를 설명한 ''관측적 우주론에 대한 접근''과 ''성운의 영역''을 저술했다.
1941년 12월 허블은 윌슨산 망원경을 이용한 6년간의 조사 결과가 팽창하는 우주 이론을 지지하지 않는다는 것을 미국 과학 발전 협회에 보고했다. 허블의 발언을 보도한 ''로스앤젤레스 타임스'' 기사에 따르면, "성운은 망원경이 보여주는 것처럼 균일하게 분포될 수 없고, 여전히 폭발 개념에 맞을 수 있다. 그가 말했듯이, 위대한 망원경이 보여주는 것을 피하려고 하는 설명은 설득력이 없다. 예를 들어, 폭발은 지구가 생성된 오래 후, 어쩌면 최초의 생명체가 나타난 후에 시작되었어야 한다."[39][40] (우리가 현재 허블 상수라고 부르는 것에 대한 허블의 추정치는 빅뱅이 불과 20억 년 전에 일어났다는 것을 의미한다.)
4. 의의: 과학사에 끼친 영향
1920년 할로 섀플리와 히버 커티스 사이에 벌어진 대논쟁은 우리 은하가 우주의 유일한 은하인지, 아니면 외부에도 다른 은하들이 존재하는지에 대한 논쟁이었다.[95] 허블은 안드로메다 은하에 있는 세페이드 변광성까지의 거리를 계산하여 이 논쟁을 종결지었다.[95] 그 거리는 우리 은하의 크기보다 훨씬 멀었기 때문에, 안드로메다는 우리 은하 내부에 있을 수 없었다.
허블은 윌슨산 천문대의 100인치(약 2.5m) 후커 망원경을 사용하여 헨리에타 스완 리빗이 발견한 표준 촉광인 세페이드 변광성을 확인했다.[7] 1924년 그의 관측은 이러한 성운들이 은하수의 일부가 되기에는 너무 멀리 떨어져 있으며, 사실상 우리 은하 외부에 있는 완전한 은하계라는 것을 증명했다. 허블의 발견은 우주에 대한 과학적 견해를 근본적으로 바꾸었으며, 1924년 11월 23일 ''뉴욕 타임즈''에 처음 발표되었고,[26] 1925년 1월 1일 미국 천문학회 회의에서 다른 천문학자들에게 발표했다.[27]
팽창우주론(또는 우주팽창론)은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 비롯되었다. 알렉산드르 프리드만, 조르주 르메트르 등은 물질을 포함하는 팽창 우주론을 제시했다. 1929년, 허블은 은하 간 거리와 적색편이를 체계적으로 분석하고, 팽창 우주론을 뒷받침하는 논문을 발표했다. 이 "허블의 법칙"은 팽창 우주론의 결정적인 천문학적 증거였다. 1930년 에딩턴과 드 시터 등 영향력 있는 천문학자들이 정적 우주론보다 팽창 우주론이 새로운 천체 관측 결과와 더 부합한다는 점을 인지하고, 팽창 우주론으로 전환되었다.
이후 팽창 우주론은 대폭발 이론으로 발전하여 많은 학자들의 지지를 받고 있다.
4. 1. 대논쟁의 종결
1920년 4월, 할로 섀플리와 히버 커티스의 토론으로 진행된 대논쟁은 우리 은하가 우주의 유일한 은하인지, 아니면 외부에도 다른 은하들이 존재하는지에 대한 논쟁이었다.[95] 섀플리는 우리 은하가 우주 전체를 포함한다는 주장을, 커티스는 성운이 우리 은하 밖에 있는 독립된 은하라는 주장을 펼쳤다. 하지만 관측 결과가 매우 적었기 때문에 어떤 주장을 펼쳐도 불충분한 근거라는 이유로 큰 진전이 없었다.[95]허블이 계산한 안드로메다 은하에 있는 세페이드 변광성까지의 거리는 대논쟁을 확실히 끝맺었다.[95] 그 거리는 우리 은하의 크기와 비교할 수 없이 멀었기 때문에 안드로메다가 우리 은하 내부에 존재한다는 것은 성립되지 않았다. 허블은 또 다른 희미한 세페이드 변광성 하나를 찾아서 똑같은 90만 광년이라는 거리를 계산해냈다. 그는 이 결과를 은하는 하나뿐이라는 주장을 한 섀플리에게 편지로 보냈다. 섀플리는 세페이드 변광성의 주기가 20일이나 되는데 주기가 긴 세페이드 변광성을 이용해 계산한 거리는 신빙성이 없다며 반박을 시도했지만, 몇 년 만에 다른 은하들의 거리가 안드로메다보다 훨씬 멀리 있다는 것이 계산되고 나서 대논쟁은 해결되었다.[95]
허블은 윌슨산의 100인치(약 2.5m) 후커 망원경을 사용하여 헨리에타 스완 리빗이 발견한 표준 촉광인 세페이드 변광성을 확인했다.[7] 이들의 겉보기 광도와 고유 광도를 비교하면 지구로부터의 거리를 알 수 있다.[24][25] 허블은 성운 여러 개, 그중에서도 안드로메다 은하와 삼각형자리 성운에서 세페이드 변광성을 발견했다. 1924년에 이루어진 그의 관측은 이러한 성운들이 은하수의 일부가 되기에는 너무 멀리 떨어져 있으며, 사실상 우리 은하 외부에 있는 완전한 은하계라는 것을 결정적으로 증명했다.
허블의 발견은 우주에 대한 과학적 견해를 근본적으로 바꾸었다. 당시 35세의 과학자였던 허블은 자신의 연구 결과를 1924년 11월 23일 ''뉴욕 타임즈''에 처음 발표했고,[26] 1925년 1월 1일 미국 천문학회 회의에서 다른 천문학자들에게 발표했다.[27]
4. 2. 팽창 우주론의 확립
팽창우주론(또는 우주팽창론)은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 비롯되었다. 아인슈타인은 정적인 우주를 확신했지만, W. 데시테르는 일반 상대성 이론을 바탕으로 우주가 팽창한다는 주장을 발표했다. 그러나 데시테르는 중력 방정식 해를 구할 때 우주의 평균 밀도를 0으로 설정하여, 그의 우주론에는 물질이 포함되지 않는 한계가 있었다. 1922년부터 1929년까지 알렉산드르 프리드만, 조르주 르메트르, 하워드 퍼시 로버트슨 등은 물질을 포함하는 팽창 우주론을 제시했다. 1922년, 프리드만은 아인슈타인이나 데시테르와는 다른 새로운 팽창 우주론을 수학적으로 제시했지만, 폐렴으로 인해 젊은 나이에 세상을 떠났다. 한편, 1927년 조르주 르메트르는 허블과 유사하게 속도-거리 관계, 즉 적색편이와 거리의 관계를 언급하며, 더 현실적이고 물리적인 의미를 갖는 새로운 팽창 우주론을 제안했지만, 큰 주목을 받지 못했다. 이러한 새로운 가설들이 등장하는 동안 과학계의 주류는 정적 우주였다. 아인슈타인을 포함한 대다수 과학자들은 정적 우주론을 믿었고, 팽창 우주론 지지자들과 정적 우주론 지지자들 사이에는 이 주제를 둘러싼 많은 논쟁이 있었다.
1929년, 허블은 윌슨 산 천문대의 100인치 망원경을 사용하여 은하 간 거리와 적색편이를 체계적으로 분석하고, 팽창 우주론을 뒷받침하는 논문을 발표했다. 이 "허블의 법칙"은 팽창 우주론의 결정적인 천문학적 증거였다. 1930년, 에딩턴과 드 시터 등 영향력 있는 천문학자들이 정적 우주론보다 팽창 우주론이 새로운 천체 관측 결과와 더 부합한다는 점을 인지하고, 잊혀졌던 프리드만과 르메트르의 연구가 재조명되면서 과학계의 인식은 정적 우주론에서 팽창 우주론으로 전환되었다. 천체 간 도플러 효과를 보여주는 허블의 법칙은 팽창 우주론을 뒷받침하는 강력한 증거가 되었다.
이후 팽창 우주론은 대폭발 이론으로 발전하여 많은 학자들의 지지를 받고 있다. 대폭발 이론은 우주가 매우 작은 질량점에서 시작하여 한순간의 '대폭발'로 인해 팽창하기 시작했고, 현재까지도 계속 팽창하고 있다는 이론이다. 1940년 가모브에 의해 현재의 대폭발 이론으로 체계화되었다. 대폭발 이론의 두 가지 대표적인 증거는 허블의 법칙(멀리 떨어진 은하일수록 우리 은하계로부터 빠르게 멀어진다)과 3K의 우주 마이크로파 배경이다.
5. 영예와 인정
허블은 생전에 노벨상을 받지 못했지만, 이는 당시 천문학이 물리학의 일부로 인정받지 못했기 때문이었다.[50] 사후, 노벨 위원회는 천문학적 업적도 물리학상 수상 자격이 있다고 결정했다.[50] 하지만 노벨상은 사후에 수여되지 않기 때문에 허블은 상을 받을 수 없었다.
그의 업적을 기리기 위해 허블 우주 망원경, 소행성 2069 허블, 달의 허블 크레이터 등에 그의 이름이 붙여졌다.
허블 우주 망원경은 미국 항공우주국(NASA)에서 제작 추진되었으며, 에드윈 허블의 이름을 따서 지어졌다.
그 외에도,
- 에드윈 P. 허블 플라네타리움 (Edward R. Murrow 고등학교, 브루클린 소재)[58]
- 에드윈 허블 고속도로 (인터스테이트 44의 마쉬필드 구간)[59]
- 허블 중학교 (위튼 소재 공립학교)[60]
등이 있다.
2008년 3월 6일, 미국 우정청(United States Postal Service)은 "미국 과학자들" 시리즈의 41센트 우표를 발행하여 허블을 기념했다.[45]
허블은 "먼 별들의 개척자"라고 불리며, 그의 정밀한 나선 성운 연구는 우리 은하수 외에 다른 은하계의 존재를 증명했다.[61]
허블은 다음 상들을 수상했다.
| 수상 년도 | 상 이름 |
|---|---|
| 1924년 | 뉴컴 클리블랜드 상[76] |
| 1935년 | 버나드 메달 |
| 1938년 | 브루스 메달[77] |
| 1939년 | 프랭클린 메달[78] |
| 1940년 | 왕립천문학회 금메달[79] |
| 1946년 | 레지옹 도뇌르 훈장 (탄도학에 대한 현저한 공헌)[80] |
참조
[1]
웹사이트
Biography of Edwin Hubble (1889–1953)
http://hubble.nasa.g[...]
NASA
2011-06-21
[2]
웹사이트
Famous Astronomers List of Great Scientists in Astronomy
https://www.space.co[...]
Perch
2018-04-06
[3]
웹사이트
Most Influential Astronomers of All Time
https://futurism.med[...]
Jerrick Ventures LLC
2018-04-06
[4]
논문
Extragalactic nebulae
1926-12
[5]
논문
The Optical Gravitational Lensing Experiment. Cepheids in the Magellanic Clouds. IV. Catalog of Cepheids from the Large Magellanic Cloud
1999
[6]
논문
The Optical Gravitational Lensing Experiment. The OGLE-III Catalog of Variable Stars. I. Classical Cepheids in the Large Magellanic Cloud
2008
[7]
논문
1777 variables in the Magellanic Clouds
1908
[8]
논문
Final Results from the Hubble Space Telescope Key Project to Measure the Hubble Constant
2001
[9]
논문
The Hubble Constant
2010
[10]
웹사이트
Astronomer Sleuth Solves Mystery of Big Cosmos Discovery
https://www.space.co[...]
2011-11-14
[11]
논문
A relation between distance and radial velocity among extra-galactic nebulae
1929
[12]
논문
Nebulæ
http://www.jstor.org[...]
American Philosophical Society
1917-00-00
[13]
논문
Geometric derivation of the chronometric redshift
1993-12
[14]
웹사이트
Virginia Lee Hubble (James) (c.1864 – 1934)
http://www.geni.com/[...]
1864-05-16
[15]
서적
Edwin Hubble: Mariner of the nebulae
https://books.google[...]
University of Chicago Press
1996
[16]
뉴스
Astronomer Edwin Hubble
http://www.time.com/[...]
1999-03-29
[17]
웹사이트
Rhodes Scholars: Complete List, 1903–2010
http://www.rhodeshou[...]
The Rhodes Trust
[18]
웹사이트
Edwin Hubble, Family, and Friends in Louisville 1909–1916
http://www.astro.lou[...]
[19]
서적
Photographic investigations of faint nebulae
https://archive.org/[...]
Chicago, Ill., The University of Chicago Press
1920
[20]
백과사전
Edwin Hubble American astronomer
https://www.britanni[...]
[21]
뉴스
Major Edwin Hubble is Made Lieutenant Colonel
https://www.newspape[...]
1918-08-11
[22]
서적
Edwin Hubble: Mariner of the Nebulae
University of Chicago Press
1996
[23]
서적
Edwin Hubble, The Discoverer of the Big Bang Universe
The Cambridge University Press
1989
[24]
기타
A Science Odyssey:People and Discoveries
[25]
기타
1929:Edwin Hubble Discovers the universe is expanding
[26]
서적
Edwin Hubble, the discoverer of the Big Bang universe
https://books.google[...]
Cambridge University Press
1993
[27]
서적
The Day We Found the Universe
https://books.google[...]
Random House Digital, Inc
2010
[28]
논문
A spiral nebula as a stellar system, Messier 31
1929
[29]
뉴스
life in the universe Astronomy Encyclopedia
Philip's
2002
[30]
서적
Toward a new millennium in galaxy morphology
https://books.google[...]
Springer
2000
[31]
논문
Milky Way Cepheid Standards for Measuring Cosmic Distances and Application to Gaia DR2: Implications for the Hubble Constant
2018
[32]
뉴스
The answer to life, the universe and everything might be 73. Or 67
https://www.theguard[...]
2018-05-10
[33]
논문
Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters
https://www.cosmos.e[...]
[34]
논문
Large Magellanic Cloud Cepheid Standards Provide a 1% Foundation for the Determination of the Hubble Constant and Stronger Evidence for Physics Beyond LambdaCDM
2019-03-18
[35]
논문
Lost in translation: Mystery of the missing text solved
2011-11
[36]
논문
Hubble's diagram and cosmic expansion
2004-01-06
[37]
논문
Edwin Hubble 1889–1953
http://antwrp.gsfc.n[...]
[38]
웹사이트
Cosmological Constant
https://www.pbs.org/[...]
PBS.org
2011-05-29
[39]
뉴스
Savant Refutes Theory of Exploding Universe – Mt. Wilson Astronomer Reports Results of Long Searching With 100-Inch Telescope
https://www.newspape[...]
1941-12-31
[40]
웹사이트
Hubble: No Evidence of 'Big Bang' Theory
https://ladailymirro[...]
2011-12-31
[41]
서적
Fool Me Twice: Fighting the Assault on Science in America
https://books.google[...]
Harmony/Rodale
2011-10-11
[42]
서적
Edwin Hubble: Mariner of the Nebulae
University of Chicago Press
1996
[43]
서적
Hubble Time
https://archive.org/[...]
iUniverse
2000
[44]
서적
Short History of Nearly Everything: Special Illustrated Edition
https://books.google[...]
Random House Digital, Inc
2010
[45]
서적
Hubble and the Big Bang
https://archive.org/[...]
The Rosen Publishing Group
2005
[46]
서적
The Oxford guide to the history of physics and astronomy, Volume 10
https://books.google[...]
Oxford University Press US
2005
[47]
웹사이트
Edwin Powell Hubble Papers: Finding Aid
https://oac.cdlib.or[...]
2023-10-24
[48]
논문
The Curious Case of Lemaitre's Equation No. 24
2011-06-06
[49]
논문
Un Univers homogène de masse constante et de rayon croissant rendant compte de la vitesse radiale des nébuleuses extra-galactiques
1927
[50]
서적
Edwin Hubble: mariner of the nebulae
University of Chicago Press
1996
[51]
웹사이트
Newcomb Cleveland Prize Recipients
http://www.aaas.org/[...]
American Association for the Advancement of Science
2015-06-19
[52]
웹사이트
Past Recipients of the Catherine Wolfe Bruce Gold Medal
https://www.astrosoc[...]
Astronomical Society of the Pacific
2017-11-21
[53]
웹사이트
Laureates Search
https://www.fi.edu/l[...]
Franklin Institute
2015-05-08
[54]
웹사이트
Gold Medal Winners
http://www.ras.org.u[...]
RAS
2015-01-09
[55]
서적
Faint Objects and How to Observe Them
Springer Verlag
[56]
웹사이트
Edwin Hubble
http://www.nasonline[...]
2023-07-19
[57]
웹사이트
APS Member History
https://search.amphi[...]
2023-07-19
[58]
웹사이트
PLANETARIUM
http://www.ermurrowh[...]
Edward R. Murrow High School
2017-11-21
[59]
서적
Exploring Missouri Highways: Trip Trivia
https://books.google[...]
Exploring America's Highway
2017-11-21
[60]
웹사이트
School Information / School Information
https://www.cusd200.[...]
2018-09-17
[61]
웹사이트
Hubble of the Century Sees Galaxies
https://socialbilitt[...]
Socialbilitty
2017-07-21
[62]
arXiv
Verification of the anecdote about Edwin Hubble and the Nobel Prize
2017-05-29
[63]
서적
Red-shifts in the Spectra of Nebulae
https://www.worldcat[...]
Oxford
1934
[64]
웹사이트
Edwin Hubble (1889–1953)
http://www.house.mo.[...]
Missouri House of Representatives
2017-11-21
[65]
웹사이트
Edwin Hubble
http://www.usstampga[...]
U.S. Stamp Gallery
2017-11-21
[66]
웹사이트
Edwin Hubble
http://www.hoopshall[...]
Indiana Basketball Hall of Fame
2017-11-21
[67]
웹사이트
On stage: Hubble's contentious life and science
http://www.symmetrym[...]
2016-09-15
[68]
Kotobank
2022-02-05
[69]
기타
[70]
기타
[71]
논문
(제목 없음)
https://ui.adsabs.ha[...]
[71]
논문
(제목 없음)
https://ui.adsabs.ha[...]
[72]
서적
すごい物理学講義
河出文庫
[73]
서적
Edwin Hubble: mariner of the nebulae
University of Chicago Press
1996-01-01
[74]
웹사이트
Nomination Database
http://www.nobelpriz[...]
Nobelprize.org
2015-07-13
[75]
웹사이트
Nomination Database
http://www.nobelpriz[...]
Nobelprize.org
2015-07-13
[76]
웹사이트
Newcomb Cleveland Prize Recipients
http://www.aaas.org/[...]
AAAS
2023-04-03
[77]
웹사이트
Past Recipients of the Catherine Wolfe Bruce Gold Medal
https://web.archive.[...]
Astronomical Society of the Pacific
2017-11-21
[78]
웹사이트
Laureates Search
https://www.fi.edu/l[...]
Franklin Institute
2015-05-08
[79]
웹사이트
Gold Medal Winners
http://www.ras.org.u[...]
RAS
2015-01-09
[80]
서적
Faint Objects and How to Observe Them
Springer Verlag
[81]
웹사이트
(2069) Hubble = 1953 VN1 = 1955 FT = 1969 TB1 = 1970 WA1 = 1975 TT3
https://minorplanetc[...]
MPC
2021-08-14
[82]
서적
빅뱅
[83]
서적
빅뱅
[84]
서적
빅뱅
[85]
서적
빅뱅
[86]
논문
Extra-galactic nebulae
[87]
논문
Extra-galactic nebulae
[88]
논문
The Classification of Spiral Nebulae
[89]
서적
The Realm of the Nebulae
Yale University Press
[90]
서적
Galaxy Formation
Springer
[91]
논문
Hubble's Galaxy Nomenclature
[92]
논문
The Classification of Spiral Nebulae
[93]
서적
Routledge Critical Dictionary of the New Cosmology
http://books.google.[...]
Routledge
[94]
서적
An Introduction to Modern Astrophysics
[95]
서적
빅뱅
[96]
웹사이트
허블 우주 망원경 25주년, 허블이 찍은 최고의 우주 사진 10선
http://kweisar.com/2[...]
2015-04-16
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
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