초신성의 편심 선견자

12 월 15 일 Stanford University의 물리 부서의 주요 강의실에서 시작된 1933 년 미국 물리 학회 회의에서 중요한 일이 일어날 것이라는 기대는 거의 없었습니다. 60 명의 청중에게 40 개의 논문이 제시되었으며,이 세션이 얼마나 겸손한지를 나타내는 지표입니다. 가장 많은 연구를 한 주제는 현재 우주 광선이라고 불리는 우주 방사선이었습니다. 당시 과학 세계를 괴롭히는 것은 더 깊은 미스터리 중 하나였습니다. 보이지 않는 세력이 우리 세상을 형성한다는 사실은 여전히 새로운 개념 이었으므로 지구 주위에 우주 방사선이 튀어 나와 건물과 침투하는 몸으로 나아가는 것만으로도 이상하게 보였습니다.

우리가 지금 아 원자 입자, 주로 자유 범위 양성자로부터 에너지의 방출로 알려진 방사선은 전기의 영향을 차트 한 최초의 과학기구 중 하나 인 전기 경로에 나타났습니다. 일렉트로스코프는 금속 막대로 구성되어 있으며, 이는 금 잎 2 개가 매달려 있습니다. 막대가 전기 공급원에 노출되면 두 잎은 동일한 전하를 가지기 때문에 두 잎이 서로 격퇴합니다. 그러나 시간이 지나면 책임이없는 일이 발생합니다. 잎은 자발적으로 배출됩니다. 각 잎은 원래 위치로 돌아갑니다. 과학자들은 어떤 형태의 방사선이 방을 관통하고 잎을 강탈하고 있음을 깨달았습니다. 그러나 그것은 무엇이며 어디에서 왔습니까?

일부 사람들은 이상한 방사선이 우주에서 멀리 떨어진 곳에서 왔다고 믿었습니다. 다른 사람들은 현지 소스가 있어야, 아마도 바다 아래, 아마도 태양계의 미지의 광야에있을 수도 있다고 생각했습니다. Quantum 이론에 중요한 기여를 한 러시아 태생의 이민자 인 Caltech의 Paul Epstein 은이 회의에서 지역의 측면에서 제곱 한 논문을 발표했습니다. 그는 레이는“에너지를 완전히 잃기 전에 한정된 거리 만 여행 할 수있다”고 주장했다. 그래서 그들은 지역이어야했습니다. 이 아이디어에 대한 지원으로 그는 Fritz Zwicky라는 젊은 동료의 이론을 인용했습니다.

그 일이 일어 났을 때 Zwicky 자신은 1933 년 스탠포드 회의에서 참석했습니다. 그의 동료 인 Walter Baade와 함께, 그는 아인슈타인의 상상력과 추정에 경쟁 할 일련의 이론을 제안하고 겸손한 스탠포드 회의를 과학사의 예상치 못한 교차로로 변화시켰다. 이 이론에 대한 Zwicky의 여정은 Beagle의 항해만큼 위험하지 않았을 수도 있지만, 하늘에서 위대한 삶과 죽음의 투쟁을 드러내면서 Darwin의 여정이 지구의 삶의 진보를 이해하는 것만 큼 우주의 진화를 이해하는 데 중요했습니다.

Baade와 Zwicky는 이상한 페어링이었습니다. 로스 앤젤레스 북쪽의 윌슨 전망대 직원의 직원에 있던 Baade는 예의 바르고 정중하며 선천적 기형으로부터 뚜렷한 절름발이로 걸었습니다. 그가 한 모든 일을 정확하게하기 위해, 우주의 비밀을 놀리기 위해 새로운 천문 도구를 조작하는 데 아무도 더 나은 사람이 없었습니다. 반면에 Zwicky는 대담하고 상상력이 뛰어나고 본능적이었습니다. Caltech에서 자연이 있거나 Caltech에서 우월한 선수와 상관없이 좋은 전투에서 절대로 부끄러워하지 않은 거친 목마 등반가.

스위스 독일의 악센트가 여전히 증거가 많았더라도 항상 재치 있고 편안한 대중 연설자 인 Zwicky는“초신성과 우주 광선”이라는 제목의 공동 종이를 발표했습니다. 초신성은 폭발하는 별의 특별한 계급이었습니다. 그들은 당시에 알려지지 않았지만 우주에서 일하는 위대한 세력을 이해하는 데 필수적인 것보다 호기심, 즉 별들 사이의 원가 괴물이었다.

용어를 소개 한 사람에 대한 논쟁이 있습니다. 많은 사람들이 Zwicky에게 그것을 인정하지만 기본 아이디어는 1920 년에 스웨덴의 천문학자인 Knut Lundmark에서 나온 것으로 보인다. 그럼에도 불구하고, Zwicky는이 용어를 후반에 블랙홀과 마찬가지로 관심있는 대중에게 친숙하고 흥미 진진한 것으로 보일 것입니다. Zwicky와 Baade는 Supernovae가 우주의 광선을 생산할 수 있다는 아이디어는 소수의 거대한 폭발 스타만이 관찰되었으며 Zwicky 또는 Baade에 의해서도 주목할 만했습니다. 가장 유명한 초신성은 덴마크 천문학 자 Tycho Brahe의 이름을 딴 Tycho의 스타였습니다. 더 나은 수학자 인 동료 학생과 함께 동료 학생과 결투에서 코 덩어리를 잃은 것으로 자주 기억되는 귀족 인 Brahe는 별자리 Cassiopeia에서“이상한 별”을 발견했을 때 1572 년 11 월 11 일 저녁에 걷고있었습니다. 그는 자신의 눈을 믿지 않고 그의 종들과 지나가는 마차의 거주자를 퀴즈로 삼았다. 그들이 그들이 그것을 보았을 때만 브라헤는 그가 우리 자신의 공간에서 별의 폭발을 실제로 목격했다는 사실을 만족시켰다. 가장 밝은 곳에서 Tycho의 스타는 금성을 맞이했으며 2 년 동안 벌거 벗은 눈에 보이기 전에 사라지기 전에 2 년 동안 알몸으로 보였습니다. 그러한 사건은 당시 사악한지만으로 여겨졌 고, 하늘이 방해되었다는 증거.

스탠포드 세션 (Stanford Session)의 노트에 따르면, 물리 사회의 기록 보관소에 보존 된 Zwicky는 당시에 알려진 "임시 별"이 몇 세기에 걸쳐 모든 항성 시스템에서 플레어를 쳤다고 말했다. 그가 이것을 말하지 않은 방법. Zwicky에 따르면, 초신성은 1 억 개의 평범한 별과 동일한 조명 쇼, 조명 경기 간의 플러드 라이트 인 Lighted Matches 사이의 광선을 생산합니다. Zwicky에 따르면 별의 폭발은 250 만 ℃의 지옥의 온도를 생성 할 것입니다. Zwicky는 자신과 Baade의 계산과 자신의 가정에 의존 하여이 일시적인 별들이 자기 해석 과정에 있었으며 원자 수준으로 내려 갔다고 제안했습니다. "초신성 과정 (별)이 벌크로 덩어리가 소멸된다"고 그는 말했다.

이 모든 것은 우주 방사선에 대한 그의 대담한 이론에 대한 워밍업이었습니다. Zwicky에 따르면 우주 광선의 특정 행동을 감안할 때, 그 기원에 대한 세 가지 가능성이있었습니다. 아마도 광선은 비어있는 은하계 공간에서 나왔을 수도 있고,“우주의 물리적 상태가 현재와 완전히 다른시기부터 생존자”였습니다. 그는이 두 가지 아이디어 모두 불만족 스러웠다 고 말했다. Zwicky와 Baade는 몇 달 후에 출판 된 논문에서“그러나 우주 광선의 생산이 초강력 노바의 플레어 업과 같은 일부 산발적 인 과정과 관련이 있다면, 몇 달 후에 출판 된 논문에서 썼다.

Zwicky는 계속해서 광선의 강도가 거대한 폭발적인 스타에서 온 경우 예상해야 할 사항과“놀랍게도 좋은 일치”에 있음을 보여주었습니다. 그러한 플레어 업이 생성 된 풍부한 빛의 양에 기초하여, 각 에너지 양성자는 최소 1 억 볼트와 같아야합니다. 그렇기 때문에 방사선이 거대한 거리를 여행 한 후에도 지구에 도달했을 때 방사선이 너무 강해졌습니다. 가설은 또한 은하수에서 우주 광선이 감지되지 않은 이유에 대한 질문에 대답하는 것처럼 보였다. "그 이유는 단순히 우리 갤럭시에서 초강력 노바 분화 (최근)가 발생하지 않았기 때문입니다."

이러한 아이디어가 도발적이지만 Zwicky는 아직 끝나지 않았습니다. Zwicky는“모든 예비군을 사용하면 실제로 예비비가 거의 없다고 말했습니다. 그러한 별은 원래 별의 크기보다 훨씬 낮아졌으며, 이에 상응하는 밀도와 중력의 증가가 증가했을 것입니다. “ '중력 포장'은… 매우 커질 수 있고… 일반 핵 포장 분획을 훨씬 능가합니다. "

그들의 이론에 따르면, 폭발 후, 초신성은 치명적인 붕괴를 겪고, 대부분의 전자와 양성자를 날려 버리는 동시에 다른 사람들을 고려한 것보다 더 조밀하게 포장 한 너겟으로 바꾸어 놓았다. 당시에는 원자에 빈 공간이 많이 있다는 것이 이해되기 시작했습니다. 우리는 이제 99 % 이상이 비어 있음을 알고 있습니다. 수소 원자가 지구 크기라면 중앙의 양성자는 폭이 약 200 야드에 불과합니다. 그러나 아무도 감히 원자의 경계를 뚫고 마지막 숨이 빨라질 때까지 크 런칭을 할 수있는 과정을 감히 상상하지 못했습니다. Zwicky에 따르면 50 만 마일의 별은 19 마일의 폭이 19 마일에 불과한 대리석으로 축소 될 것입니다. 티스푼의 물건은 무게가 1 천만 파운드입니다.

"블랙홀"이라는 용어는 아직 발명되지 않았다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 실제로, 중성자 입자는 Zwicky가 그의 새로운 이론을 공개하기 전만에 발견되었습니다. 이것은 마치 위시 배에서 공룡의 나이를 묘사 한 것처럼 예측이 영감을 얻고 숨막히는 건방진을 만들었습니다.

과학 혁명가들은 그들의 제안이 본질적으로 관찰되지 않은 과정과 에너지를 불러 일으켰다는 것을 인정했다. Zwicky와 Baade는“우리는 우리의 제안이 별의 헌법에 대한 일반적인 견해에 대한 중대한 영향을 미친다는 것을 완전히 알고 있습니다.

물리 사회는 스탠포드의 과학자들의 반응을 보존하지 않았습니다. 그러나 스위스 친구에게 보내는 편지에서 Zwicky는 그것을 즐거운 용어로 묘사했습니다. "독일 천문학 자와 함께 나는 우주 방사선을위한 새로운 이론을 요리했다"고 그는 말했다. 중성자 별의 예측은 훨씬 더 중요했지만 아무도 얼마를 기대할 수 없었습니다. “그리고 외국 물리학 자들의 분노가 지역의 것과 같은 차원을 차지한다면, 우리는 우리의 삶을 두려워해야 할 것입니다. 세미나에서 새로운 이론을 제시했을 때, 더 보수적 인 신사들 중 일부는 거의 심장 마비로 사망 한 소란이있었습니다.”

Zwicky의 설명은 그의 새로운 이론에 대한 그의 자신감보다 더 많은 것을 공개했습니다. 그것은 그가 올바른 길을 가고 있다는 증거로 야당을 환영 할 수있는 그의 초자연적 능력을 보여 주었다. 그의 일 생활의 모든 업적을 뒷받침하는 것은 그에게 명예와 Calumny를 가져다 줄 수있는 특징이었습니다. 그것은 우주가 보이지 않는 암흑 물질, 별과 은하가 크리스마스 트리의 장신구처럼 배열되는 발판으로 가득 차 있다는 그의 예측 뒤에 놓여 있습니다. 또한 그의 평판이 어렵고 수수께끼의 사람으로서의 명성에 기여했습니다. 그는 시대의 많은 중요한 과학자들과 불화를 겪고 많은 분노를 불러 일으켜 죽은 후 그의 비평가들은 자신이 한 일을 잊거나 비난 할 수있는 모든 일을했습니다. 프리츠 Zwicky는 그가 연대기 한 위대한 세력처럼, 그와 접촉 한 모든 사람들의 궤도를 왜곡시켜 많은 사람들을 끌어 들이고 많은 사람들을 운전했습니다.

Zwicky와 Baade는 프레젠테이션에서 몇 가지 오류를했습니다. 어느 시점에서 Zwicky는 폭발하기 전에 초신성이 우리의 태양처럼“평범한 별”이 될 수 있다고 제안했습니다. 사실, 우리 태양의 질량의 8 배 이상인 거대한 별만 Zwicky의 초신성 후보자이며, 별이 연료가 부족하기 시작하고 내부 용광로는 더 이상 별의 거대한 벌크와 중력을 지원할 수 없습니다. 1 초 안에 거대한 별이 무너지면서 코어는 Zwicky가 이론화 된 것처럼 중성자 별을 형성하기 시작합니다. 그 시점에서, 코어가 태양의 표면보다 수천 배 더 뜨거워지면 충격파가 바깥쪽으로 반등되어 강력한 폭발을 일으켜 빛의 10 분의 1에서 별의 외부 층을 배출합니다.

Zwicky는 아마도 그의 연구에 대한 오래되고 신뢰할 수없는 데이터에 의존했기 때문에 그의 실수를 용서받을 수있을 것입니다. 1885 년에 좋은 기록이 있었던 가장 최근의 초신성은 1934 년까지 오랫동안 사라졌습니다. 로스 앤젤레스 북쪽의 윌슨 산 꼭대기에 위치한 세계에서 가장 강력한 100 인치 후커 망원경조차도 유골이 없습니다. 그들이 제안을 공식화 할 때 Zwicky와 Baade는 수천 년마다 주어진 성운 또는 은하에서 초신성이 발생한다고 가정했습니다. 시간이 지남에 따라 이것은 또한 잘못 입증 될 것입니다. 명백한 희귀 성에도 불구하고, 초신성은 우리 자신과 같은 은하계에서 50 년마다 발생하는 것으로 알려져 있습니다.

관찰자들은 분화를보기 위해 수세기를 기다릴 필요가 없을 것이라고 두 사람은 썼다. 우주 지역에는 약 천 은하가 있었기 때문에“이 '즉각적인'이웃에서 매년 한 번의 초강대국이 예상되어야한다고 제안했습니다. 이 제안은 Zwicky 자신의 폭발적인 별에 대한 전 세계적으로 사냥을 시작했습니다.

시간이 지남에 따라 Stanford에서 열린 프레젠테이션과 후속 5 페이지의 종이는 20 세기 천체 물리학에서 가장 영향력있는 작품 중 하나 인 것으로 판명되었습니다. Caltech 물리학 자 Kip Thorne은 이것을“물리와 천문학의 역사에서 가장 전제적인 문서 중 하나”라고 부릅니다.

몇 년 후, 그의 경력을 되돌아 보면서 Zwicky 자신은 그것을“과학에서 가장 간결한 트리플 예측 중 하나”라고 불렀습니다. 그는 이렇게 계속해서 말했다.“저는 David Hilbert조차도 앨버트 아인슈타인이 상대성 이론을 공식화하면서 상담 한 영향력있는 수학자입니다.“그의 의지에 따라 기뻐했을 것입니다.

Zwicky와 Baade의 이론은 본질적으로 고 에너지 천체 물리학의 탄생이었습니다. 그들은 펄서와 퀘이사에서 초대형 블랙홀에 이르기까지 모든 것과 관련이있었습니다. 지구상의 생명을 전한 우주의 모든 과정은 이전보다 훨씬 더 사소하고 중요하지 않은 것처럼 보입니다.

Zwicky의 대담한 아이디어는 여전히 원자의 기본 빌딩 블록을 알아 내려고 노력한 그의 형제애의 보수적 인 구성원들에게 충격을주었습니다. 이 신생 기업은 임시 스타들이 코트 점성가들의 환상에 대한 흥미로운 야간 엔터테인먼트와 사료 일뿐 아니라 사료 일뿐입니다. 대신, Zwicky는 지구상의 현상에서 중요한 역할을합니다.

초신성이 지구상에서 얼마나 중요한지 분명해지기 몇 년 전이었습니다. 수십억 년 전에 폭발하는 폭발은 철분을 만들어 냈으며, 미네소타 북부의 철 범위에서 광석에서 혈류에 이르기까지 모든 곳에서 발견되었습니다. 탄소, 모든 유기농 생명의 기초와 지구상의 생명을 유지하는 산소. 이러한 발견은 몇 년이 지났지 만 두 이론가들이 쓸모없는 주장을하지 못하게하지는 않았다.

시간 의 기사 잡지“스타 자살”은 Zwicky와 Baade의 새로운 이론을 설명했습니다. “그들이 옳다면, 세상의 끝에 대한 오래된 개념”, 삶의“냉각 태양 아래에서 죽음에 얼어 붙는다. 로스 앤젤레스 타임즈 , 1933 년 12 월 8 일, APS 회의 1 주일 전“아마도 우주 방사선의 기원에 대한 가장 대담한 이론”이라고 불렀다.

최근 몇 년 동안 마침내 초신성은 실제로 고도로 가속화 된 우주 광선을 생산하는 것으로 정착 된 것으로 간주되었습니다. 또한 중성자 별의 존재를 확인하는 데 수십 년이 걸렸습니다. 그것의 수학은 이전에 올바른 것으로 나타 났지만, 1967 년 펄서의 발견은 그들이 존재한다는 것을 증명했다. 펄서는 부엌 믹서기의 칼날보다 더 빨리 회전하는 중성자 별입니다.

최종 증거가 없더라도 Zwicky의 아이디어는 대중에게 즉각적인 타격을 받았습니다. 당시 새로운 Boeing 247에 탑승 한 대륙 횡단 상업 비행이 20 시간을 소비했을 때, 신문과 잡지의 독자들은 전 세계적으로 떠오르는 새로운 과학 이론에 매료되었습니다. 문제는 대부분의 사람들이 그들을 이해할 수 없다는 것입니다. 아인슈타인의 상대성? Niels Bohr의 양자 역학? 흥미롭지 만 한 번 더 줄 수 있습니까? 반면에 치명적인 은하계 쇼를하는 폭발적인 별인 초신성의 아이디어는 대중의 공상과 불안을 정확하게 포착했습니다. 이해하십시오.

Zwicky는 모든 곳에서 기자의 사랑이되었습니다. 일부 작가가 그를 불가리아 인이라고 불렀을 때 가끔씩, 접근하기 쉬운 경우 (그는 그곳에서 태어 났지만 스위스를 진정한 고향으로 여겼습니다), 그는 뜨거운 새로운 문화 상품이되었습니다.

인기있는 잡지는 영화 배우와 함께 생일을 언급했습니다. 그는 인기있는 코믹 스트립 Blondie에서 Dagwood Bumstead의 상사 인 Dithers 에서 약간 보이는 작고 콧수염이 많은 사람인 Doc Dabble으로 알려진 캐릭터로 묘사 된 만화 페이지에도 그것을 만들었습니다. . 1934 년 1 월 패널에서 Doc Dabble은 그의 조수가 망원경에 앉아있는 동안 그의 천문대에서 침구를 보여 주었다. Doc은“무언가 폭발 할 때 전화하십시오.”Doc은 말합니다.

Zwicky는“이제 미국인을 이해합니다. “나는 재미있는 논문에있다.”

John Johnson Jr.는 22 년 동안 를 보냈습니다 로스 앤젤레스 타임즈, 그곳에서 그는 공간과 물리학을 덮었습니다. 그는 두 개의 퓰리처 상을 수상한 팀의 일원이었으며 Investigative Reporters and Editors, Inc. 의 IRE 메달을 공유했습니다.

리드 이미지 :NASA