世界那麼大,我想跟著哈勃望遠鏡去看看宇宙!
宇宙的外文是Universe,有領域、範圍、體系和天地萬物之意。就是納含了一切。
現在我們知道宇宙可觀測的空間範圍就有930億光年之廣,時間有138億年之壽。
宇宙一詞自古有之,春秋時期的《文子·自然》中就有「往古來今謂之宙,四方上下謂之宇」的記載。漢代的科學家張衡也說過「宇之表無極,宙之端無窮。」看來古人就已對宇宙有了較深入的認識,已經認識到了宇宙的無限,無論時間或空間。
1608年,伽利略改造了利普賽的望遠鏡,開始探索宇宙真面目,看到了太陽的黑子、月亮的隕石坑、浩瀚無邊的銀河系,還有金星的位置變化和木星的4顆衛星。這些都是此後「日心說」的最大證據。在1609年,克卜勒的三大定律發展了「日心說」,「日心說」也被世人知曉。
18世紀中期,威廉·赫歇爾首次用天文望遠鏡拍下的圖片得出了一張以太陽係為中心的扁平狀銀河系構圖。
1922年,天文學家艾德溫·哈勃用當時最大的天文望遠鏡觀察到了星系間的「譜線紅移」現象,催生了宇宙正在膨脹的理論與「哈勃常數」,為後來的「宇宙大爆炸」理論提供了依據。後來由觀測到的星系紅移率推測宇宙大約誕生在138億年前的大爆炸,宇宙起源於一個奇點,這個奇點與黑洞奇點的物理性質一樣的。
這太有趣了,足以讓所有科學家們徹夜難眠。科學家們也想到了在地面就能觀測到宇宙的星系紅移,如果在沒有大氣幹擾的太空中呢?
為了能更精準、深入、全面的觀測宇宙。在1968年,美國NASA確定了建造一臺「太空望遠鏡」的計劃,望遠鏡的口徑要有3米,預計1979年發射。
計劃一出,立即引起了大眾的一致支持。不過後來由於國會剔除了一半的預算,使原來的3米口徑鏡面縮小到2.4米,製造計劃也沒有在1979年完成,一直拖到1981年才完成製造,由於各種原因,發射任務也拖到1990年。
哈勃望遠鏡是以發現宇宙膨脹的天文學家艾德溫·哈勃的名字取名的,目的顯然是衝著觀測無窮的宇宙而去。由於維護組件等問題,哈勃望遠鏡升空後好幾年內都不能正常工作及觀測拍攝。
不過在太空中沒有了大氣層散光的缺陷,具有觀測拍攝到紅、紫外線的優勢,一旦哈勃能正常運作了,拍攝結果是讓人驚喜的。它能拍到133億光年外的MACS0647-JD星系,拍到了暗物質和暗能量,這是前所未有的。
哈勃望遠鏡已經是美國NASA觀測宇宙的先鋒主力,哈勃太空望鏡提供的「造父變星」觀測數據,讓哈勃常數更為精確,使原來2倍的差異將至到10%,科學家對宇宙膨脹速率以及宇宙年齡的推算也更精確,大致可以推測宇宙年齡約有138.2億年,現在的可觀測直徑約有930億光年,已能將宇宙的全貌呈現在我們眼前。
這個我們賴以生存的宇宙像極了我們常吃的雞蛋,真是漢代科學家張衡在《渾天儀注》中說的那樣:「混天如雞子,天體圓如彈丸,地如蛋中黃。孤居於內,天大而地小。」
930億光年的宇宙全貌雖像一顆圓圓的雞蛋,可在人類面前可以說大得難以想像。而這些宇宙的各種真相,都是由哈勃望遠鏡告訴我們。
不過
宇宙是無限的,哈勃是有限的,以有限的哈勃投入到無限的宇宙中去!