- Bagian satu -
Inti dari relativitas adalah bahwa ruang dan waktu tidak mutlak, tetapi berkaitan dengan pengamat tertentu dan objek yang diamati, dan semakin cepat mereka bergerak, semakin jelas efeknya. Kita tidak akan pernah bisa berakselerasi dengan kecepatan cahaya, tetapi semakin kita mencoba (dan semakin cepat kita bergerak), semakin kita berubah bentuk di mata pengamat luar. Hampir seketika, para pemopuler ilmu pengetahuan mulai mencari cara untuk membuat representasi ini tersedia bagi banyak orang. Salah satu upaya paling sukses - setidaknya secara komersial - adalah The ABC of Relativity oleh ahli matematika dan filsuf Bertrand Russell. Russell memberikan gambaran dalam buku yang telah digunakan berkali-kali sejak saat itu. Ia meminta pembaca untuk membayangkan sebuah kereta api sepanjang 100 meter yang melaju dengan kecepatan 60 persen kecepatan cahaya. Untuk manusiaberdiri di atas platform, kereta itu akan tampak hanya sepanjang 80 meter, dan semua yang ada di dalamnya akan dikompresi dengan cara yang sama. Jika suara penumpang terdengar, mereka akan terdengar tidak jelas dan melebar, seperti di atas piring yang berputar terlalu lambat, dan pergerakan penumpang akan tampak sama lambatnya. Bahkan jam kereta tampaknya hanya berjalan empat per lima dari kecepatan normalnya, tetapi - dan itulah intinya - orang-orang di dalam kereta tidak akan merasakan distorsi ini. Bagi mereka, semua yang ada di kereta akan terlihat normal sepenuhnya.dan pergerakan penumpang akan tampak sama lambatnya. Bahkan jam kereta tampaknya hanya berjalan empat per lima dari kecepatan normalnya, tetapi - dan itulah intinya - orang-orang di dalam kereta tidak akan merasakan distorsi ini. Bagi mereka, semua yang ada di kereta akan terlihat normal sepenuhnya.dan pergerakan penumpang akan tampak sama lambatnya. Bahkan jam kereta tampaknya hanya berjalan empat per lima dari kecepatan normalnya, tetapi - dan itulah intinya - orang-orang di dalam kereta tidak akan merasakan distorsi ini. Bagi mereka, semua yang ada di kereta akan terlihat normal sepenuhnya.
Tapi kami di peron akan tampak bagi mereka secara tidak wajar diratakan dan bergerak lambat. Semuanya, seperti yang Anda lihat, ditentukan oleh posisi Anda relatif terhadap benda bergerak.
Faktanya, efek ini terjadi setiap kali Anda bergerak. Dengan menerbangkan Amerika Serikat dari ujung ke ujung, Anda akan turun dari pesawat sekitar seperseratus juta detik lebih muda dari yang Anda tinggalkan. Bahkan saat berjalan di sekitar ruangan, Anda sedikit mengubah persepsi Anda tentang waktu dan ruang. Diperkirakan bahwa bola bisbol yang diluncurkan dengan kecepatan 160 kilometer per jam meningkatkan massanya sebesar 0,000000000002 gram dalam perjalanan ke base115. Jadi, pengaruh teori relativitas adalah nyata dan telah terukur. Kesulitannya adalah bahwa perubahan seperti itu terlalu kecil untuk memberikan efek nyata pada kita. Tetapi untuk hal-hal lain di Alam Semesta - cahaya, gravitasi, Semesta itu sendiri - hal itu membawa konsekuensi yang serius. Jadi, jika konsep teori relativitas tampaknya tidak dapat kita pahami, itu hanya karenabahwa kita tidak menjumpai interaksi seperti itu dalam kehidupan kita sehari-hari. Akan tetapi, jika kita kembali ke Bodanis, biasanya kita semua menjumpai manifestasi relativitas dari jenis yang berbeda, misalnya, berkaitan dengan suara. Jika Anda sedang berjalan-jalan di taman dan ada musik yang mengganggu di suatu tempat, maka, seperti yang Anda ketahui, jika Anda pindah ke tempat yang lebih jauh, musik itu tidak akan terlalu terdengar. Tentu saja, ini bukan karena musik itu sendiri menjadi lebih pelan, hanya posisi relatif Anda terhadap sumbernya yang akan berubah. Bagi seseorang yang terlalu kecil atau terlalu lambat untuk membuat pengalaman ini - katakanlah, siput - pemikiran tentang dua pendengar yang berbeda memainkan drum pada saat yang sama pada volume yang berbeda mungkin tampak luar biasa.kita semua biasanya menjumpai manifestasi relativitas dari jenis yang berbeda, misalnya yang berkaitan dengan suara. Jika Anda sedang berjalan-jalan di taman dan ada musik yang mengganggu di suatu tempat, seperti yang Anda ketahui, jika Anda pindah ke tempat yang lebih jauh, musik tersebut tidak akan terlalu terdengar. Tentu saja, ini bukan karena musik itu sendiri menjadi lebih pelan, hanya posisi relatif Anda terhadap sumbernya yang akan berubah. Bagi seseorang yang terlalu kecil atau terlalu lambat untuk membuat pengalaman ini - katakanlah, siput - pemikiran tentang dua pendengar yang berbeda memainkan drum pada saat yang sama pada volume yang berbeda mungkin tampak luar biasa.kita semua biasanya menjumpai manifestasi relativitas dari jenis yang berbeda, misalnya yang berkaitan dengan suara. Jika Anda sedang berjalan-jalan di taman dan ada musik yang mengganggu di suatu tempat, seperti yang Anda ketahui, jika Anda pindah ke tempat yang lebih jauh, musik tersebut tidak akan terlalu terdengar. Tentu saja, ini bukan karena musik itu sendiri menjadi lebih pelan, hanya posisi relatif Anda terhadap sumbernya yang akan berubah. Bagi seseorang yang terlalu kecil atau terlalu lambat untuk membuat pengalaman ini - katakanlah, siput - pemikiran tentang dua pendengar yang berbeda memainkan drum pada saat yang sama pada volume yang berbeda mungkin tampak luar biasa.itu hanya akan mengubah posisi Anda relatif terhadap sumbernya. Bagi seseorang yang terlalu kecil atau terlalu lambat untuk membuat pengalaman ini - katakanlah, siput - pemikiran tentang dua pendengar yang berbeda memainkan drum pada saat yang sama pada volume yang berbeda mungkin tampak luar biasa.itu hanya akan mengubah posisi Anda relatif terhadap sumbernya. Bagi seseorang yang terlalu kecil atau terlalu lambat untuk membuat pengalaman ini - katakanlah, siput - pemikiran tentang dua pendengar yang berbeda memainkan drum pada saat yang sama pada volume yang berbeda mungkin tampak luar biasa.
Yang paling menantang dan tidak dapat dipahami dari semua konsep relativitas umum adalah gagasan bahwa waktu adalah bagian dari ruang. Kami awalnya menganggap waktu sebagai tidak terbatas, mutlak, tidak berubah; kita terbiasa dengan kenyataan bahwa tidak ada yang dapat mengganggu jalannya yang mantap. Faktanya, menurut Einstein, waktu terus berubah. Bahkan ada bentuknya. Dalam kata-kata Stephen Hawking, 117 itu "terjalin erat" dengan tiga dimensi ruang, membentuk struktur luar biasa yang dikenal sebagai ruang-waktu. Ruang-waktu biasanya dijelaskan dengan mengusulkan untuk membayangkan sesuatu yang datar tapi plastik - misalnya, kasur atau lembaran karet, - di mana benda bulat yang berat, seperti bola besi, berada. Di bawah berat bola, bahan tempatnya sedikit meregang dan menekuk. Ini secara samar-samar mengingatkan pada dampak pada ruang-waktu (material) dari benda masif, seperti matahari (bola logam): ia membentang, membengkokkan, dan membengkokkan ruang-waktu. Sekarang, jika Anda menggulung bola yang lebih kecil di atas lembaran, maka, menurut hukum gerak Newton, bola itu akan cenderung bergerak dalam garis lurus, tetapi saat mendekati benda masif dan kemiringan bahan lentur, bola itu menggelinding ke bawah, mau tidak mau tertarik ke benda yang lebih masif. Gravitasi ini adalah hasil dari kelengkungan ruang-waktu. Setiap benda bermassa meninggalkan lekukan kecil dalam struktur kosmos. Jadi alam semesta, seperti yang dikatakan Dennis Overbye, adalah "kasur yang kusut tanpa akhir."Jika Anda menggulung bola yang lebih kecil di atas lembaran, maka, menurut hukum gerak Newton, bola itu akan cenderung bergerak dalam garis lurus, tetapi saat mendekati benda masif dan kemiringan bahan lentur, bola itu menggelinding ke bawah, mau tidak mau tertarik ke benda yang lebih masif. Gravitasi ini adalah hasil dari kelengkungan ruang-waktu. Setiap benda bermassa meninggalkan lekukan kecil dalam struktur kosmos. Jadi alam semesta, seperti yang dikatakan Dennis Overbye, adalah "kasur yang kusut tanpa akhir."Jika Anda menggulung bola yang lebih kecil di atas lembaran, maka, menurut hukum gerak Newton, bola itu akan cenderung bergerak dalam garis lurus, tetapi ketika mendekati benda masif dan kemiringan bahan lentur, bola itu menggelinding ke bawah, mau tidak mau tertarik ke benda yang lebih masif. Gravitasi ini adalah hasil dari kelengkungan ruang-waktu. Setiap benda bermassa meninggalkan lekukan kecil dalam struktur kosmos. Jadi alam semesta, seperti yang dikatakan Dennis Overbye, adalah "kasur yang kusut tanpa akhir."Setiap benda bermassa meninggalkan lekukan kecil dalam struktur kosmos. Jadi alam semesta, seperti yang dikatakan Dennis Overbye, adalah "kasur yang kusut tanpa akhir."Setiap benda bermassa meninggalkan lekukan kecil dalam struktur kosmos. Jadi alam semesta, seperti yang dikatakan Dennis Overbye, adalah "kasur yang kusut tanpa akhir."
Dari sudut pandang ini, gravitasi bukanlah entitas independen sebagai properti ruang, itu adalah "bukan" gaya ", tetapi produk sampingan dari kelengkungan ruang-waktu," tulis fisikawan Michio Kaku118 dan melanjutkan: "Dalam arti tertentu, gravitasi tidak ada; Yang menggerakkan planet dan bintang adalah kelengkungan ruang dan waktu.”Tentu, analogi kasur yang kusut hanya benar dalam batasan tertentu, karena tidak menyertakan efek terkait waktu. Tapi dalam kasus ini, otak kita hanya mampu melakukannya, karena hampir tidak mungkin membayangkan sebuah struktur yang terdiri dari tiga perempat ruang dan seperempat waktu, dan segala sesuatu di dalamnya terjalin seperti benang kotak-kotak Skotlandia. Bagaimanapun, saya pikir kita bisa setuju bahwa itu adalah ide yang menakjubkan untuk seorang pria muda,menatap ke luar jendela kantor paten di ibu kota Swiss. Di antara banyak hal lainnya, teori relativitas umum Einstein mengatakan bahwa alam semesta harus mengembang atau menyusut. Tetapi Einstein bukanlah seorang kosmolog dan berbagi kebijaksanaan konvensional bahwa alam semesta itu kekal dan tidak berubah. Sebagian besar untuk mencerminkan pandangan ini, ia memasukkan elemen yang disebut konstanta kosmologis ke dalam persamaannya, yang memainkan peran penyeimbang yang dipilih secara sewenang-wenang untuk aksi gravitasi, semacam tombol jeda matematika. Para penulis buku tentang sejarah sains selalu memaafkan Einstein atas kesalahan ini, tetapi, pada dasarnya, itu adalah kesalahan besar ilmiah. Dia tahu ini dan menyebutnya "kesalahan terbesar dalam hidupnya." 119 Kebetulan pada waktu yang sama ketika Einstein menambahkan konstanta kosmologis ke teorinya,Di Observatorium Lowell di Arizona, seorang astronom bernama Vesto Slipher (sebenarnya dari Indiana), mengambil spektrum galaksi yang jauh, menemukan bahwa mereka tampak surut dari us120. Alam semesta tidak diam.
Galaksi-galaksi yang dilihat Slipher menunjukkan tanda-tanda pergeseran Doppler yang jelas - mekanisme yang sama ada di balik karakteristik suara: and-and-il-zhu-u-u, yang dihasilkan oleh mobil balap yang terbang melewati kami di lintasan. Efeknya dinamai fisikawan Austria Johann Christian Doppler, yang pertama kali memprediksi efek ini secara teoritis pada tahun 1842. Singkatnya, yang terjadi adalah ketika sumber bergerak mendekati objek diam, gelombang suara menjadi lebih padat, berkerumun di depan penerima (katakanlah, telinga Anda). Ini mirip dengan bagaimana benda yang disangga dari belakang ditumpuk di atas benda diam. Pileup ini dianggap oleh pendengar sebagai suara yang lebih tinggi (dan-dan-izh). Ketika sumber suara lewat dan mulai menjauh, gelombang suara meregang dan memanjang, dan nada tiba-tiba turun (zhu-u-u).
Fenomena ini juga merupakan karakteristik cahaya, dan dalam kasus galaksi yang surut, ini dikenal sebagai pergeseran merah (karena sumber cahaya yang menjauh dari kita terlihat memerah, sementara yang mendekat berubah menjadi biru) Slipher adalah orang pertama yang menemukan efek ini dalam radiasi galaksi dan menyadari potensi signifikansinya untuk memahami pergerakan. di ruang hampa. Sayangnya, tidak ada yang memperhatikan ini. Observatorium Lowell, seperti yang Anda ingat, diperlakukan sebagai lembaga yang agak aneh karena obsesi Percival Lowell dengan kanal Mars, meskipun pada tahun 1910-an menjadi pusat astronomi yang luar biasa dalam segala hal. Slipher tidak mengetahui teori relativitas Einstein, dan dunia, pada gilirannya, belum pernah mendengar tentang Slipher. Jadi penemuannya tidak berdampak; sebaliknya, ketenaran sebagian besar jatuh ke tangan pria yang sangat bangga bernama Edwin Hubble. Hubble lahir pada tahun 1889, sepuluh tahun lebih lambat dari Einstein, di sebuah kota kecil di Missouri di tepi Dataran Tinggi Ozark, dan dibesarkan di sana dan di pinggiran Chicago, Wheaton, Illinois. Ayahnya adalah direktur sebuah perusahaan asuransi yang sukses, jadi hidup selalu aman, dan Edwin menikmati dukungan finansial yang melimpah. Dia adalah seorang atlet yang kuat secara fisik, berbakat, seorang pria tampan yang jenaka dan menawan - menurut deskripsi William G. Cropper, dia "mungkin terlalu tampan"; "Adonis," menurut penggemar lain. Menurut ceritanya sendiri, dalam hidup, dia kurang lebih terus-menerus berhasil melakukan tindakan heroik - menyelamatkan orang yang tenggelam, membawa orang yang ketakutan ke tempat yang aman di medan perang di Prancis, hingga membingungkan juara tinju dunia dengan knockdown dalam pertandingan eksibisi.di sebuah kota kecil di Missouri di tepi Dataran Tinggi Ozark, dan dibesarkan di sana dan di pinggiran Chicago, Wheaton, Illinois. Ayahnya adalah direktur perusahaan asuransi yang sukses, jadi hidup selalu aman, dan Edwin menikmati dukungan finansial yang melimpah. Dia adalah seorang atlet yang kuat secara fisik, berbakat, seorang pria tampan yang jenaka dan menawan - menurut deskripsi William G. Cropper, dia "mungkin terlalu tampan"; "Adonis," menurut penggemar lain. Menurut ceritanya sendiri, dalam hidup, dia kurang lebih terus-menerus berhasil melakukan tindakan heroik - menyelamatkan orang yang tenggelam, membawa orang-orang yang ketakutan ke tempat yang aman di medan perang di Prancis, hingga membingungkan juara tinju dunia dengan knockdown dalam pertandingan eksibisi.di sebuah kota kecil di Missouri di tepi Dataran Tinggi Ozark, dan dibesarkan di sana dan di pinggiran Chicago, Wheaton, Illinois. Ayahnya adalah direktur sebuah perusahaan asuransi yang sukses, jadi hidup selalu aman, dan Edwin menikmati dukungan finansial yang melimpah. Dia adalah seorang atlet yang kuat secara fisik, berbakat, seorang pria tampan yang jenaka - menurut deskripsi William G. Cropper, dia "mungkin terlalu tampan"; "Adonis," menurut penggemar lain. Menurut ceritanya sendiri, dalam hidupnya ia kurang lebih terus-menerus berhasil melakukan tindakan heroik - menyelamatkan orang yang tenggelam, membawa orang yang ketakutan ke tempat yang aman di medan perang di Prancis, hingga membingungkan juara tinju dunia dengan knockdown dalam pertandingan eksibisi. Illinois Ayahnya adalah direktur sebuah perusahaan asuransi yang sukses, jadi hidup selalu aman, dan Edwin menikmati dukungan finansial yang melimpah. Dia adalah seorang atlet yang kuat secara fisik, berbakat, seorang pria tampan yang jenaka - menurut deskripsi William G. Cropper, dia "mungkin terlalu tampan"; "Adonis," menurut penggemar lain. Menurut ceritanya sendiri, dalam hidup, dia kurang lebih terus-menerus berhasil melakukan tindakan heroik - menyelamatkan orang yang tenggelam, membawa orang yang ketakutan ke tempat yang aman di medan perang di Prancis, hingga membingungkan juara tinju dunia dengan knockdown dalam pertandingan eksibisi. Illinois Ayahnya adalah direktur sebuah perusahaan asuransi yang sukses, jadi hidup selalu aman, dan Edwin menikmati dukungan finansial yang melimpah. Dia adalah seorang atlet yang kuat secara fisik, berbakat, seorang pria tampan yang jenaka - menurut deskripsi William G. Cropper, dia "mungkin terlalu tampan"; "Adonis," menurut penggemar lain. Menurut ceritanya sendiri, dalam hidup, dia kurang lebih terus-menerus berhasil melakukan tindakan heroik - menyelamatkan orang yang tenggelam, membawa orang yang ketakutan ke tempat yang aman di medan perang di Prancis, hingga membingungkan juara tinju dunia dengan knockdown dalam pertandingan eksibisi.menawan, ganteng cerdas - seperti yang dijelaskan oleh William G. Cropper, dia "mungkin terlalu tampan"; "Adonis," menurut penggemar lain. Menurut ceritanya sendiri, dalam hidup, dia kurang lebih terus-menerus berhasil melakukan tindakan heroik - menyelamatkan orang yang tenggelam, membawa orang yang ketakutan ke tempat yang aman di medan perang di Prancis, hingga membingungkan juara tinju dunia dengan knockdown dalam pertandingan eksibisi.menawan, ganteng cerdas - seperti yang dijelaskan oleh William G. Cropper, dia "mungkin terlalu tampan"; "Adonis," menurut penggemar lain. Menurut ceritanya sendiri, dalam hidup, dia kurang lebih terus-menerus berhasil melakukan tindakan heroik - menyelamatkan orang yang tenggelam, membawa orang-orang yang ketakutan ke tempat yang aman di medan perang di Prancis, hingga membingungkan juara tinju dunia dengan knockdown dalam pertandingan eksibisi.membingungkan juara tinju dunia dengan knockdown dalam pertandingan eksibisi.membingungkan juara tinju dunia dengan knockdown dalam pertandingan eksibisi.
Video promosi:
Semuanya tampak terlalu bagus untuk dipercaya. Ya … Dengan semua bakat dan kemampuannya, Hubble juga seorang pembohong yang tidak dapat diperbaiki. Itu lebih dari aneh, karena kehidupan Hubble sejak usia dini kaya akan perbedaan nyata, terkadang sangat melimpah. Pada tahun 1906, untuk satu kompetisi atletik sekolah, ia memenangkan lompat galah, tolak peluru, lempar cakram dan palu, lompat tinggi dan lari, dan merupakan bagian dari tim yang memenangkan lari estafet satu mil - singkatnya, tujuh tempat pertama dalam satu kompetisi, dan sebagai tambahan dia ketiga dalam lompat jauh. Pada tahun yang sama, dia mencetak rekor lompat tinggi Illinois, unggul secara akademis dan mudah masuk ke Universitas Chicago, di mana dia belajar fisika dan astronomi (secara kebetulan, fakultas tersebut dipimpin oleh Albert Michelson pada saat itu). Di sini dia termasuk di antara Rhodes Fellows pertama di Oxford. Tiga tahun di Inggris jelas menoleh, karena ketika dia kembali ke Wheaton pada tahun 1913, dia mulai mengenakan jubah berkerudung Inverness, merokok pipa, dan menggunakan bahasa yang anehnya sombong - tidak sepenuhnya Inggris, tetapi sesuatu seperti itu - yang disimpan seumur hidup. Dia kemudian mengaku telah mempraktikkan hukum di Kentucky selama hampir dua puluh tahun, meskipun dia sebenarnya bekerja sebagai guru sekolah dan pelatih bola basket di New Albany, Indiana, sebelum mendapatkan gelar doktor dan bertugas sebentar di militer. (Dia tiba di Prancis sebulan sebelum gencatan senjata dan hampir pasti tidak mendengar satupun tembakan langsung.) Pada tahun 1919, pada usia tiga puluh tahun, dia pindah ke California dan menerima posisi di Observatorium Mount Wilson dekat Los Angeles. Dengan cepat dan lebih dari yang tidak terduga, ia menjadi astronom paling terkemuka di abad ke-20. Ada baiknya untuk berhenti sejenak dan membayangkan betapa sedikit yang diketahui tentang ruang angkasa pada saat itu.
Para astronom saat ini memperkirakan bahwa ada sekitar 140 miliar galaksi di alam semesta yang terlihat121. Ini adalah angka yang sangat besar, jauh lebih banyak dari yang Anda bayangkan. Jika galaksi adalah kacang polong yang dibekukan, itu akan cukup untuk memenuhi aula konser yang besar, misalnya Boston Garden atau Royal Albert Hall. (Ini sebenarnya dihitung oleh ahli astrofisika Bruce Gregory.) Pada tahun 1919, ketika Hubble mendekatkan matanya ke lensa mata, jumlah galaksi yang diketahui persis satu bagian - Bima Sakti. Segala sesuatu yang lain dianggap sebagai bagian dari Bima Sakti, atau salah satu dari banyak akumulasi gas kecil yang jauh. Hubble segera menunjukkan betapa keliru keyakinan ini, dan selama dekade berikutnya, Hubble menjawab dua pertanyaan paling mendasar tentang alam semesta kita: menentukan usia dan ukurannya. Untuk mendapatkan jawaban, perlu diketahui dua hal: seberapa jauh galaksi tertentu dan seberapa cepat mereka menjauh dari kita (yaitu, kecepatan resesi). Pergeseran merah memberi kita kecepatan surutnya galaksi, tetapi tidak menjelaskan jarak ke galaksi itu. Untuk menentukan jarak, diperlukan apa yang disebut "lilin referensi" - bintang yang luminositasnya dapat dihitung dengan andal dan digunakan sebagai standar untuk mengukur kecerahan bintang lain (dan karenanya jarak relatif terhadapnya).luminositas yang dapat dihitung dengan andal dan digunakan sebagai standar untuk mengukur kecerahan bintang lain (dan karenanya jarak relatif ke bintang lain).luminositas yang dapat dihitung dengan andal dan digunakan sebagai standar untuk mengukur kecerahan bintang lain (dan karenanya jarak relatif ke bintang lain).
Keberuntungan datang ke Hubble tidak lama setelah seorang wanita luar biasa bernama Henrietta Swann Levitt menemukan cara untuk menemukan bintang-bintang seperti itu. Levitt bekerja sebagai kalkulator di Harvard College Observatory122. Kalkulator telah mempelajari pelat fotografi dengan bintang yang ditangkap sepanjang hidup mereka dan membuat perhitungan - karena itulah namanya. Itu lebih dari sekedar pekerjaan yang membosankan, tapi tidak ada pekerjaan astronomi lain pada masa itu untuk wanita di Harvard - seperti, memang, di tempat lain. Pengaturan ini, meski tidak adil, memiliki keuntungan tak terduga: itu berarti bahwa separuh dari pemikir terbaik pergi ke aktivitas yang sebaliknya akan menarik sedikit perhatian, dan menciptakan kondisi di mana wanita pada akhirnya berhasil memahami detail struktur kosmos, yang sering luput dari perhatian. perhatian rekan pria mereka.
Salah satu kalkulator dari Harvard, Annie Jump Cannon, melalui kerja konstan dengan bintang-bintang menciptakan klasifikasi mereka, sangat nyaman sehingga masih digunakan sampai sekarang123. Kontribusi Levitt untuk sains bahkan lebih kuat. Dia memperhatikan bahwa bintang variabel dari jenis tertentu, yaitu Cepheid (dinamai dari konstelasi Cepheus, tempat bintang pertama ditemukan), berdenyut dalam ritme yang ditentukan secara ketat, menunjukkan sesuatu seperti detak jantung bintang. Cepheid sangat langka, tetapi setidaknya satu dari mereka terkenal bagi kebanyakan dari kita - Bintang Utara adalah Cepheid.
Kita sekarang tahu bahwa Cepheid berdenyut dengan cara yang sama, karena mereka adalah bintang tua yang telah melewati, dalam bahasa astronom, "tahap urutan utama" dan menjadi raksasa merah. Kimia raksasa merah agak rumit untuk presentasi kita (ini membutuhkan, misalnya, pemahaman tentang sifat atom helium terionisasi tunggal dan banyak hal lainnya), tetapi, sederhananya, kita dapat mengatakan ini: mereka membakar sisa-sisa bahan bakar sedemikian rupa sehingga hasilnya benar-benar perubahan ritmis bersinar. Dugaan cerdik Levitt adalah bahwa dengan membandingkan kecerahan relatif Cepheid di berbagai titik di langit, seseorang dapat menentukan bagaimana jarak mereka berhubungan. Mereka dapat digunakan sebagai lilin referensi, istilah yang diciptakan oleh Levitt yang mulai digunakan semua orang. Metode ini memungkinkan untuk menentukan hanya jarak relatif daripada absolut, tetapi tetap saja itu adalah cara pertama untuk mengukur jarak skala besar di alam semesta. (Untuk menempatkan makna wawasan ini dalam cahaya yang sebenarnya, mungkin perlu dicatat bahwa pada saat Levitt dan Cannons menarik kesimpulan mereka tentang sifat-sifat dasar ruang angkasa, yang hanya memiliki gambar samar bintang-bintang yang jauh pada pelat fotografinya, astronom Harvard William G. Piquet-ring124, yang, tentu saja, dapat, kapan pun dia mau, melihat melalui teleskop kelas satu, mengembangkan sendiri, bukan sebaliknya. sebagai teori perintis bahwa bintik hitam di Bulan disebabkan oleh gerombolan serangga yang bermigrasi musiman.)(Untuk menempatkan makna wawasan ini dalam cahaya mereka yang sebenarnya, mungkin perlu dicatat bahwa pada saat Levitt dan Cannon menarik kesimpulan mereka tentang sifat-sifat dasar kosmos, untuk tujuan ini mereka hanya memiliki gambar samar-samar dari bintang-bintang yang jauh pada pelat foto, astronom Harvard William G. Piquet-ring124, yang tentu saja dapat melihat melalui teleskop kelas satu kapan pun dia mau, mengembangkan teori terobosannya sendiri bahwa bintik hitam di bulan disebabkan oleh gerombolan serangga yang bermigrasi musiman.)(Untuk menempatkan makna wawasan ini dalam cahaya mereka yang sebenarnya, mungkin perlu dicatat bahwa pada saat Levitt dan Cannon menarik kesimpulan mereka tentang sifat-sifat dasar kosmos, untuk tujuan ini mereka hanya memiliki gambar samar bintang-bintang yang jauh pada pelat foto, astronom Harvard William G. Piquet-ring124, yang tentu saja dapat melihat melalui teleskop kelas satu kapan pun dia mau, mengembangkan teori terobosannya sendiri bahwa bintik hitam di bulan disebabkan oleh gerombolan serangga yang bermigrasi musiman.)setiap kali dia ingin melihat melalui teleskop kelas satu, dia mengembangkannya sendiri, tidak kurang dari sebuah teori inovatif bahwa bintik-bintik hitam di bulan disebabkan oleh gerombolan serangga yang bermigrasi musiman.)setiap kali dia ingin melihat melalui teleskop kelas satu, dia mengembangkannya sendiri, tidak kurang dari sebuah teori inovatif bahwa bintik-bintik hitam di bulan disebabkan oleh gerombolan serangga yang bermigrasi musiman.)
Dengan menggabungkan penguasa ruang angkasa Levitt dengan pergeseran merah Vesto Slipher, Hubble mengambil pandangan baru pada perkiraan jarak ke objek individu di luar angkasa. Pada tahun 1923, dia menunjukkan bahwa nebula hantu jauh di konstelasi Andromeda, dilambangkan dengan M31, bukanlah awan gas sama sekali, melainkan hamburan bintang, galaksi nyata, selebar seratus ribu tahun cahaya pada jarak setidaknya sembilan ratus ribu tahun cahaya dari kita. Alam semesta ternyata lebih luas - jauh lebih luas dari yang bisa dibayangkan siapa pun. Pada tahun 1924, Hubble menerbitkan artikel kuncinya "Cepheids in Spiral Nebulae", di mana dia menunjukkan bahwa alam semesta tidak terdiri dari satu Bima Sakti, tetapi dari sejumlah besar galaksi yang terpisah - "pulau alam semesta" - banyak di antaranya lebih besar dari Bima Sakti dan jauh lebih jauh.
Penemuan ini saja sudah cukup untuk membuatnya terkenal sebagai ilmuwan, tetapi Hubble sekarang memutuskan untuk menentukan seberapa besar alam semesta dan membuat penemuan yang lebih mengejutkan. Dia mulai mengukur spektrum galaksi jauh, melanjutkan pekerjaan yang dimulai di Arizona oleh Slipher. Dengan menggunakan teleskop 100 inci baru milik Hooker di Observatorium Mount Wilson, ia menggunakan kesimpulan yang cerdik untuk menentukan pada awal tahun 1930-an bahwa semua galaksi di langit (kecuali gugus lokal kita) sedang menjauh dari kita. Selain itu, kecepatan mereka hampir persis sebanding dengan jarak mereka: semakin jauh galaksi, semakin cepat ia bergerak, yang sungguh menakjubkan. Alam semesta berkembang pesat dan merata ke segala arah. Anda tidak perlu memiliki imajinasi yang kaya untuk menghitung mundur dan memahamibahwa semuanya dimulai dari beberapa titik sentral. Ternyata Semesta jauh dari kekosongan yang konstan, tidak bergerak, tanpa akhir, seperti yang dibayangkan semua orang, ternyata alam semesta adalah dunia dengan permulaan. Ini berarti mungkin ada akhirnya.
Mengejutkan, sebagaimana dicatat oleh Stephen Hawking, bahwa gagasan tentang alam semesta yang mengembang belum pernah terpikir oleh siapa pun sebelumnya. Alam semesta statis, sebagaimana seharusnya jelas bagi Newton dan astronom yang berpikir setelahnya, akan runtuh begitu saja di bawah aksi tarik-menarik semua objek. Selain itu, ada masalah lain: jika bintang-bintang terbakar tanpa henti di alam semesta statis, maka di alam semesta itu akan menjadi sangat panas - terlalu panas untuk makhluk seperti kita. Gagasan tentang alam semesta yang mengembang memecahkan sebagian besar masalah ini dalam satu gerakan. Hubble adalah pengamat yang jauh lebih baik daripada pemikir, dan tidak segera sepenuhnya menghargai pentingnya penemuannya. Sebagian karena dia sama sekali tidak menyadari teori relativitas umum Einstein. Ini cukup mengejutkan, karena pada saat itu Einstein dan teorinya sudah terkenal di dunia. Selain itu, pada tahun 1929, Michelson - yang saat itu sudah lanjut usia, tetapi masih memiliki pikiran yang lincah dan dihormati sebagai ilmuwan - mengambil posisi di Mount Wilson untuk mengukur kecepatan cahaya dengan interferometernya yang andal, dan dia tentunya harus setidaknya menyebutkan kepada Hubble tentang penerapan teori Einstein pada penemuannya. Bagaimanapun, Hubble melewatkan kesempatan untuk menarik kesimpulan teoretis dari penemuannya. Hubble melewatkan kesempatan untuk menarik kesimpulan teoretis dari penemuannya. Hubble melewatkan kesempatan untuk menarik kesimpulan teoretis dari penemuannya.
Kesempatan ini (bersama dengan gelar doktor dari Massachusetts Institute of Technology) jatuh ke tangan ilmuwan dan pendeta Belgia Georges Lemaitre. Lemaitre menggabungkan dua bagian dari "teori kembang api" miliknya sendiri, yang mengasumsikan bahwa alam semesta dimulai dari titik geometris, "atom primordial" yang terkoyak dan terus menyebar sejak saat itu. Ide ini sangat mengantisipasi ide modern tentang Big Bang, tetapi begitu mendahului zamannya sehingga Lemaître jarang mendapatkan lebih dari beberapa frasa yang telah kami dedikasikan untuknya di sini. Butuh waktu puluhan tahun bagi dunia, ditambah dengan penemuan tak sengaja radiasi latar belakang kosmik oleh Penzias dan Wilson dan antena mendesis mereka di New Jersey, sebelum Big Bang berubah dari ide yang menarik menjadi teori yang kokoh. Baik Hubble maupun Einstein tidak ambil bagian dalam cerita besar ini. Tapi,Meskipun tidak ada yang menyangka pada saat itu, mereka berdua memainkan peran penting di dalamnya seperti yang diharapkan. Pada tahun 1936, Hubble menulis buku populer Kingdom of the Nebulae, di mana dia memuji pencapaiannya yang luar biasa. Di sini dia akhirnya menunjukkan bahwa dia telah menjadi akrab dengan teori Einstein - setidaknya sampai batas tertentu: dia mengabdikan empat halaman dari dua ratus untuk itu.
Hubble meninggal karena serangan jantung pada tahun 1953. Satu keadaan terakhir yang agak aneh menunggunya. Untuk beberapa alasan misterius, istrinya menolak pemakaman dan tidak pernah mengatakan apa yang dia lakukan pada jenazahnya. Setengah abad kemudian, lokasi sisa-sisa astronom terbesar abad ke-20 tetap tidak diketahui. Sedangkan untuk monumen, Anda perlu melihat ke langit, tempat teleskop luar angkasa berada, diluncurkan pada tahun 1990 dan dinamai menurut namanya.
- Bagian satu -
