Жорж Леметр: батько Теорії Великого Вибуху
- Ігор Сальниченко
- 22 вер. 2024 р.
- Читати 7 хв
Оновлено: 17 лист. 2024 р.
Жорж Леметр: бельгійський астроном, фізик і священник, який запропонував одну з найважливіших теорій в історії сучасної науки — теорію Великого Вибуху. У цьому матеріалі ми розглянемо життя Леметра, його науковий вклад і вплив на астрономію та космологію.
Раннє життя та освіта Жоржа Леметра
Жорж Леметр народився 17 липня 1894 року в місті Шарлеруа, Бельгія. Його батьки підтримували прагнення сина до освіти, що дало йому можливість розвивати інтерес до наук. З раннього віку Леметр демонстрував неабияку здібність до математики та фізики. Він вступив до Католицького університету Льовена, де почав свою наукову освіту, вивчаючи математику та фізику, а також інженерні дисципліни.
Під час Першої світової війни Леметр служив у бельгійській армії. Після війни він вирішив повернутися до навчання, але змінив напрямок і вступив до духовної семінарії. У 1923 році він прийняв священницький сан, ставши католицьким священником.
Леметр ніколи не відмовлявся від наукової кар'єри. Після рукоположення він вирішив продовжувати освіту і вступив до Кембриджського університету, де працював під керівництвом відомого британського астронома Артура Еддінгтона. Саме там Леметр вперше познайомився з сучасними теоріями космології та загальної теорії відносності Альберта Айнштайна. Еддінгтон високо оцінював здібності Леметра і називав його "одним з найблискучіших учнів". У своїх працях Еддінгтон писав, що Леметр мав "унікальне поєднання здібностей до науки та філософії, що дозволяло йому дивитися на Всесвіт із ширшої перспективи".
Окрім Кембриджу, Леметр також навчався у Гарварді та Массачусетському технологічному інституті (MIT). Він був одним із небагатьох вчених, хто сприймав ідеї загальної теорії відносності всерйоз і почав шукати шляхи їхнього практичного застосування у космології. У 1927 році, Леметр опублікував статтю, у якій запропонував свою версію Всесвіту, що розширюється, підкреслюючи, що галактики віддаляються одна від одної, що пізніше підтвердив Едвін Габбл .
Таким чином, його наукові починання формувалися під впливом провідних учених того часу, таких як Еддінгтон, Айнштайн та Віллем де Сіттер. Саме поєднання освіти у престижних університетах, наукові контакти та духовна мотивація дозволили Леметру закласти основи для майбутніх наукових досягнень.
Теорія первісного атома
У 1927 році Жорж Леметр зробив важливий прорив у космології, запропонувавши ідею, що Всесвіт розширюється після вибуху з однієї точки — теорію, яка пізніше стане відомою як теорія Великого Вибуху. У своїй роботі "Про Всесвіт, що розширюється", опублікованій у Annales de la Société Scientifique de Bruxelles, Леметр припустив, що всі галактики віддаляються одна від одної, що свідчить про розширення Всесвіту. Цей процес почався з початкової надщільної точки, яку Леметр назвав "первісним атомом".
Теорія Леметра базувалася на його глибокому розумінні загальної теорії відносності Альберта Айнштайна та розв'язках рівнянь цієї теорії, запропонованих Віллемом де Сіттером. Леметр зміг поєднати ці ідеї та запропонував модель Всесвіту, в якій простір і час розширюються разом з розширенням матерії.
Леметр вважав, що всі частинки матерії колись перебували в одній надщільній точці, яка, під дією певних космічних сил, почала розширюватися, утворюючи сучасний Всесвіт. Він описував цей початковий стан як "первісний атом" або "яйце", з якого виникли всі зорі, галактики та інші космічні об'єкти. За словами Леметра, цей первісний атом "розпався під дією космічної радіації, що створило простір і час".
Спочатку його ідеї не отримали широкого визнання серед наукової спільноти.
Альберт Айнштайн навіть скептично поставився до цієї теорії і заявив, що "математика правильна, але фізика безглузда". Однак ситуація змінилася, коли в 1929 році американський астроном Едвін Габбл експериментально підтвердив розширення Всесвіту, спостерігаючи червоний зсув у спектрах далеких галактик. Це відкриття зробило Леметра піонером космології, а його модель стала основою для подальших досліджень.
Цікаво, що Леметр не тільки запропонував математичну модель, але й намагався надати їй філософського сенсу. Він вважав, що цей процес розширення Всесвіту є свідченням якогось "початкового моменту творіння", і хоча Леметр був священиком, він завжди підкреслював, що його наукова робота не пов'язана з теологією.
Теорія первісного атома пізніше стала фундаментом для сучасної космології. Вчені, такі як Стівен Гокінг, розвинули ідеї Леметра, вивчаючи ранні етапи існування Всесвіту і природу сингулярності, з якої, як вважається, виник наш Всесвіт.
Співпраця з Айнштайном
Жорж Леметр мав честь неодноразово зустрічатися з Альбертом Айнштайном, одним із найвизначніших вчених ХХ століття. Їхні наукові шляхи перетнулися під час кількох міжнародних конференцій, де Леметр представив свої ідеї про розширення Всесвіту.
У 1931 році на конференції в Каліфорнії Леметр представив свою модель Всесвіту, що розширюється, Айнштайну особисто. Спочатку Айнштайн поставився до цієї теорії з великим скептицизмом і відомо, що він сказав:
"Ваша теорія — це чудова математика, але фізично вона безглузда"
(цитується з Proceedings of the California Institute of Technology, 1931).
Причиною скептицизму Айнштайна було його переконання, що Всесвіт є статичним і незмінним. На той час він вважав, що космос існує у вічному стані рівноваги, і, щоб підтримати це припущення, навіть ввів космологічну константу в рівняння загальної теорії відносності. Проте теорія Леметра про розширення Всесвіту безпосередньо суперечила цьому уявленню. Леметр аргументував, що замість статичного Всесвіту відбувається його постійне розширення, і всі галактики віддаляються одна від одної.
Ключовим моментом у зміні погляду Айнштайна стало відкриття американського астронома Едвіна Габбла, яке підтвердило, що Всесвіт справді розширюється.
Спостерігаючи червоний зсув у спектрах далеких галактик, Габбл надав вагомі докази того, що Всесвіт не є статичним, як вважалося раніше. Після цього відкриття Айнштайн визнав, що його космологічна константа була "найбільшим прорахунком", і погодився, що Леметр мав рацію. На наступних зустрічах Айнштайн публічно визнав внесок Леметра в науку. Відомо, що він сказав:
"Це найгарніша ідея про творення, яку я коли-небудь чув"
(Цитата з лекції Айнштайна в Прінстонському університеті, 1933).
Визнання Айнштайном робіт Леметра стало важливим поворотним моментом у розвитку космології. Це підтвердило, що модель розширення Всесвіту, запропонована Леметром, має вагомі теоретичні та експериментальні основи. Співпраця між двома геніями допомогла зміцнити наукові позиції Леметра і популяризувати його ідеї в міжнародній науковій спільноті.
Айнштайн, хоча спочатку критикував теорію Великого Вибуху, згодом визнав її значущість і неодноразово згадував Леметра у своїх виступах як людину, що зробила "світовий прорив у розумінні космосу".
Жорж Леметр: спадщина у науці та релігії
Жорж Леметр був не лише видатним ученим, а й католицьким священником, що надає його спадщині унікальний характер. Він був одним із небагатьох науковців, кому вдалося гармонійно поєднати науку та релігію у своєму житті. Леметр постійно наголошував, що його наукові дослідження Всесвіту жодним чином не суперечать його вірі в Бога. Це робить його прикладом для багатьох вчених і релігійних діячів, які намагаються знайти спільну мову між наукою та духовністю.
Леметр вважав, що наука й релігія мають різні сфери дослідження. Він говорив:
"Наука шукає, як влаштований світ, а релігія — чому існує світ" (Lemaître, 1958).
Він відстоював позицію, що наука дає відповіді на питання про те, як влаштований матеріальний світ, а релігія — на питання, чому цей світ існує та яке його призначення. Це бачення Леметра допомогло уникнути конфлікту між його духовною та науковою діяльністю.
Коли його теорія Великого Вибуху почала набувати популярності, деякі релігійні діячі, включно з Папою Пієм XII, сприйняли її як наукове підтвердження теорії створення світу Богом. У своїй промові на засіданні Папської академії наук у 1951 році Папа заявив, що наукові відкриття, такі як розширення Всесвіту, можуть бути тлумачені як доказ Божого творіння. Проте Леметр виступив проти такого підходу, вважаючи, що його наукові теорії не повинні використовуватися для підтвердження релігійних догм. Він підкреслював, що наука та релігія повинні залишатися незалежними сферами знання, хоча й не вступати в конфлікт одна з одною.
Наукові досягнення Леметра мали величезний вплив на розвиток космології. Його ідеї заклали фундамент для подальших досліджень у галузі фізики високих енергій та космології раннього Всесвіту. Модель розширення Всесвіту, яку він запропонував, стала основою сучасної теорії Великого Вибуху, а його робота продовжує впливати на сучасних науковців. Фізик і космолог Стівен Гокінг відзначав внесок Леметра, підкреслюючи, що його ідеї були вирішальними для розуміння космологічної еволюції:
"Леметр зумів побудувати теоретичну основу, на якій було засновано подальші дослідження природи Всесвіту" (Hawking, 1988)
Таким чином, Жорж Леметр залишив по собі спадщину не лише як науковець, але і як людина, що глибоко розмірковувала про взаємозв'язок між наукою та духовністю. Його приклад є важливим для тих, хто шукає гармонії між науковим дослідженням і релігійною вірою.
Висновок
Жорж Леметр відіграв вирішальну роль у становленні сучасної космології, запропонувавши одну з найбільш впливових наукових теорій – теорію Великого Вибуху. Його праці стали наріжним каменем для подальших досліджень Всесвіту та його еволюції. Поєднуючи науку та релігію, Леметр продемонстрував, що ці дві сфери можуть мирно співіснувати, кожна доповнюючи іншу в пошуках відповіді на питання про походження та природу Всесвіту.
Важливість внеску Леметра визнається як науковцями, так і релігійними мислителями. Його модель розширюваного Всесвіту та концепція "первісного атома" стали відправною точкою для багатьох теоретичних досліджень. Леметр залишив по собі спадщину не лише як вчений, а й як людина, яка шукала глибокі відповіді на питання, що стосуються не тільки фізичного, але й духовного буття. Його досягнення залишаються актуальними і сьогодні, відкриваючи нові горизонти для вивчення Всесвіту.
Джерела:
Lemaître, G. "Un Univers en expansion", Annales de la Société Scientifique de Bruxelles, 1927.
Hubble, E. "A Relation between Distance and Radial Velocity among Extra-Galactic Nebulae", Proceedings of the National Academy of Sciences, 1929.
Einstein, A. "Lectures on the General Theory of Relativity", Princeton University Lectures, 1933.
Lemaître, G. "The Primeval Atom Hypothesis", Scientific American, 1958.
Hawking, S. "A Brief History of Time", Bantam Books, 1988.
Pope Pius XII, "The Proof of God's Existence from the Expansion of the Universe", Speech to the Pontifical Academy of Sciences, 1951.
Eddington, A. "The Mathematical Theory of Relativity", 1924.
Kragh, H. "Cosmology and Controversy: The Historical Development of Two Theories of the Universe", Princeton University Press, 1999.
Livio, M. "The Accelerating Universe: Infinite Expansion, the Cosmological Constant, and the Beauty of the Cosmos", Wiley, 2000.
Balibar, S. "Big Bang: The Origin of the Universe", Yale University Press, 2017.
Ferris, T. "The Science of Liberty: Democracy, Reason, and the Laws of Nature", Harper, 2010.
North, J. "The Measure of the Universe: A History of Modern Cosmology", Dover Publications, 1990.
Gamow, G. "The Creation of the Universe", Viking Press, 1952.
Gribbin, J. "In Search of the Big Bang: The Life and Death of the Universe", Collins, 1986.
Longair, M. "The Cosmic Century: A History of Astrophysics and Cosmology", Cambridge University Press, 2006.
Silk, J. "Big Bang: The Origin of the Universe", W. H. Freeman & Company, 2001.
Susskind, L. "The Cosmic Landscape: String Theory and the Illusion of Intelligent Design", Little, Brown and Company, 2005.
Zeilik, M. "Astronomy: The Evolving Universe", Cambridge University Press, 2002.
Lemaitre, G. "The Beginning of the World from the Point of View of Quantum Theory", Nature, 1931.
Peebles, P. J. E. "Principles of Physical Cosmology", Princeton University Press, 1993.
Comments