Toen de grote geesten van de wetenschap zich op 26 april 1920 verzamelden in het US National Museum (nu bekend als het Smithsonian's National Museum of Natural History), stond het universum op het spel. Of in ieder geval de grootte ervan. In wetenschappelijke kringen stond het bekend als het Grote Debat, en hoewel ze het destijds niet wisten, stonden de astronomische reuzen Harlow Shapley en Heber Curtis - de twee mannen die naar Washington, DC kwamen om hun theorieën te presenteren - op het punt om hun levenswerk te laten overschaduwen door Edwin Hubble, een jonge man die binnenkort bekend zou worden als de grootste astronoom sinds Galileo Galilei.
Harlow Shapley arriveerde vanuit het Mount Wilson Observatorium, in de buurt van Pasadena, de thuisbasis van 's werelds krachtigste observatieapparaat - de 100-inch Hooker-telescoop. Een Californiër die in Princeton had gestudeerd, kwam naar het Grote Debat om zijn geloof te bevorderen dat alle waarneembare spiraalvormige nevels (nu erkend als sterrenstelsels) eenvoudig verre gaswolken waren - en vervat in één groot sterrenstelsel, de Melkweg.
Edwin Hubble (Wikipedia) Aan de andere kant geloofde Curtis, een onderzoeker bij de Lick Observatory in de buurt van San Jose en vervolgens directeur van de Allegheny Observatory in Pittsburgh, dat de spiraalvormige nevels ver buiten de Melkweg bestonden. In feite verwees hij naar hen als 'eilanduniversums', en hij schatte dat ze qua grootte en vorm veel op de Melkweg leken.
Nadat ze hun respectievelijke ideeën vooraf aan elkaar hadden gepresenteerd, kwamen de twee astronomen die avond het auditorium binnen en voerden ze een levendig, formeel debat over 'De schaal van het heelal'. In wezen waren ze het niet eens over 'minstens 14 astronomische kwesties', met Curtis argumenterend dat de zon in het centrum stond van wat hij geloofde als een relatief kleine Melkweg in een zee van sterrenstelsels. Shapley handhaafde zijn standpunt dat het universum één melkwegstelsel omvatte, de Melkweg, maar dat het veel groter was dan Curtis of iemand anders had gedacht, en dat de zon niet in de buurt van zijn centrum was.
Elke man geloofde dat zijn argument de dag had gedragen. Hoewel er geen twijfel over bestond dat Curtis de meer ervaren en dynamische docent was, zou het Harvard College Observatory Shapley binnenkort aannemen als nieuwe directeur, ter vervanging van de onlangs overleden Edward Charles Pickering. Beide mannen, zo zou blijken, hadden hun theorieën juist gekregen - gedeeltelijk.
Terug in Californië had een 30-jarige onderzoeksastronoom, Edwin Hubble, recentelijk een stafpositie ingenomen bij de Mount Wilson Observatory, waar hij naast Shapley werkte. Hubble werd geboren in 1889 in Missouri, de zoon van een verzekeringsagent, maar aan het einde van de eeuw verhuisde zijn familie naar Chicago, waar hij studeerde aan de Universiteit van Chicago. Een ster in verschillende sporten, Hubble won een beurs in Rhodos en studeerde aan Oxford. Hoewel hij zijn vader had beloofd dat hij advocaat zou worden, keerde hij terug naar Indiana om les te geven op de middelbare school Spaans en natuurkunde (en coachbasketbal). Maar hij bleef gefascineerd door astronomie en toen zijn vader stierf, in 1913, besloot de jonge geleerde een doctoraat na te streven in de studie van sterren aan het Yerkes Observatorium van de Universiteit van Chicago.
Hij voltooide zijn proefschrift ('Photographic Investigations of Faint Nebulae) en promoveerde in 1917, kort voordat hij in dienst trad bij het Amerikaanse leger tijdens de Eerste Wereldoorlog. Er wordt gezegd dat hij, terwijl hij in Frankrijk was, soldaten' s nachts leerde marcheren, navigeren door de sterren. Toen hij terugkeerde naar de Verenigde Staten, werd Hubble ingehuurd door George Ellery Hale, de directeur van het Mount Wilson Observatorium, waar hij sterren ging observeren en fotograferen waarvan men dacht dat die zich in de Andromeda-nevel in de Melkweg bevonden.
In oktober 1923 onderzocht Hubble foto's die hij met de Hooker-telescoop van de Andromeda-nevel had gemaakt toen hij zich realiseerde dat hij misschien een Cepheid-variabele had geïdentificeerd - een extreem lichtgevende ster. Hubble dacht dat hij na verloop van tijd de helderheid zou kunnen berekenen. En daarbij zou hij de afstand nauwkeurig kunnen meten.
Maandenlang concentreerde Hubble zich op de ster die hij op de inmiddels beroemde foto 'VAR!' Noemde. Hij kon aan de variërende, intrinsieke helderheid van de ster bepalen dat hij 7.000 keer helderder was dan de zon, en volgens zijn berekeningen zou hij 900.000 lichtjaar verwijderd moeten zijn. Zo'n afstand vernietigde zelfs Shapley's theorie over de grootte van het universum, die hij schatte op 300.000 lichtjaar in diameter. (Curtis geloofde dat het tien keer kleiner was dan dat.)
Harlow Shapley (Wikipedia) De implicaties van een ster op bijna een miljoen lichtjaar afstand waren duidelijk, maar Shapley verwierp het werk van zijn voormalige collega al snel als 'junk science'. Maar Hubble bleef honderden nevels fotograferen en demonstreerde een methode om ze te classificeren op vorm, licht en afstand, die hij later presenteerde aan de International Astronomical Union.
In wezen werd hij gecrediteerd als de eerste astronoom die aantoonde dat de nevels die hij had waargenomen noch gaswolken noch verre sterren in de Melkweg waren. Hij liet zien dat het sterrenstelsels waren en dat er ontelbare aantallen voorbij de Melkweg waren.
Hubble schreef Shapley een brief en presenteerde zijn bevindingen in detail. Na het te hebben gelezen, wendde Shapley zich tot een afgestudeerde student en gaf de opmerking waarvoor hij beroemd zou worden: "Hier is de brief die mijn universum heeft vernietigd."
De 100-inch Hooker-telescoop monteren. (Wikipedia) Edwin Hubble zou doorgaan met het meten van de afstand en snelheid van objecten in de diepe ruimte, en in 1929 publiceerde hij zijn bevindingen, die leidden tot "de Wet van Hubble" en het algemeen aanvaarde besef dat het universum zich uitbreidt. Albert Einstein produceerde in zijn algemene relativiteitstheorie vergelijkingen die aantoonden dat het universum zich uitbreidde of samentrok, maar hij schatte die conclusies in tweede instantie en paste ze aan om aan te sluiten bij het algemeen aanvaarde wetenschappelijke denken van die tijd - dat van een stationair universum. (Later noemde hij de beslissing om de vergelijking te wijzigen 'de grootste blunder' van zijn leven.) Einstein bracht uiteindelijk een bezoek aan Hubble en bedankte hem voor de steun die zijn bevindingen op Mount Wilson gaven aan zijn relativiteitstheorie.
Edwin Hubble bleef werken bij het Mount Wilson Observatorium tot hij stierf aan een bloedstolsel in zijn hersenen in 1953. Hij was 63. Veertig jaar later bracht NASA hulde aan de astronoom door de Hubble Space Telescope ter ere van hem te noemen. heeft talloze afbeeldingen geproduceerd van verre sterrenstelsels in een zich uitbreidend universum, net zoals hij had ontdekt.
De grote Andromeda-nevel, gefotografeerd in 1899. (Wikipedia) bronnen
Artikelen: "Ster die het heelal heeft veranderd in Hubble Photo", door Clara Moskowitz, Space.com, 23 mei 2011, http://www.space.com/11761-historic-star-variable-hubble-telescope-photo -aas218.html. "The 1920 Shapley-Curtis Discussion: Background, Issues and Aftermath, " door Virginia Trimble, Publications of the Astronomical Society of the Pacific, v. 107, december 1995. http://adsbit.harvard.edu/cgi-bin / nph-iarticle_query? 1995PASP% 2E% 2E107% 2E1133T 'Het' grote debat ': wat er echt is gebeurd', door Michael A. Hoskin, Journal for the History of Astronomy, 7, 169-182, 1976, http: // apod .nasa.gov / diamond_jubilee / 1920 / cs_real.html "The Great Debate: Obituary of Harlow Shapley, " door Z. Kopal, Nature, Vol. 240, 1972, http://apod.nasa.gov/diamond_jubilee/1920/shapley_obit.html. "Waarom het 'grote debat' belangrijk was, " http://apod.nasa.gov/diamond_jubilee/1920/cs_why.html. "1929: Edwin Hubble ontdekt dat het heelal zich uitbreidt, " Observatoria van het Carnegie Instituut voor Wetenschap, http://cosmology.carnegiescience.edu/timeline/1929. 'Het grote debat over de omvang van het heelal', Ideas of Cosmology, http://www.aip.org/history/cosmology/ideas/great-debate.htm.
Boeken: Marianne J. Dyson, Space and Astronomy: Decade by Decade, Facts on File, 2007. Chris Impey, How it Began: A Time-Traveler's Guide to the Universe, WW Norton & Company, 2012.
