赫歇尔条件-赫歇尔如何推测

赫歇尔(Herbert Edwin "Hedy" Lorena Lamarr)是一名美国电影演员和发明家,她最著名的贡献之一是提出了使用频率跳转技术来加密无线电信号的假想。这个想法在二战期间得到了利用,并为现代通讯系统的发展做出了重大贡献。

赫歇尔对数学和物理有着深厚的兴趣,她在一次偶然的机会中发现了一种可以改变无线电波频率的方法,这为她提供了改进无线通讯系统的想法。后来,她在1942年将这个想法写成了一篇论文,并与她的科学家丈夫约翰·摩根一起研究了这个技术。

赫歇尔的这项发明后来被称为“莫尔斯码”,并在二战期间被用于加密盟军的无线电通讯。这个技术大大提高了敌人的破解难度,帮助盟军成功地进行了大量的机密通讯。

赫歇尔对科学和技术的热忱和她的创新思惟使她成了我们这个时期的一名杰出人物。

天文学家是怎么证实河外星系的存在的?

1924年11月23日,美国天文学家哈勃在报纸撰文指出,仙女星云并非位于银河系,而是其他星系,并且宇宙中存在众多星系。这是人类第一次证实河外星系的存在。

成语“天外有天”,常用以描述人的认识或能力总是有限的,而认识事物的过程却是无限的。在天文学上,“天”可以理解为“宇宙”,天文学即研究宇宙和天体的自然科学学科。人类对宇宙的认识过程已有数千年的历史,其间有三个最重要的里程碑式事件:1543年波兰天文学家哥白尼提出日心说,1785年英国天文学家威廉赫歇尔建立第一个银河系模型,以及1923年美国天文学家哈勃发现河外星系的存在。

在哥白尼时代,人们心目中的宇宙只限于太阳系,范围仅为几十天文单位,对太阳系外的恒星世界则不甚了解。赫歇尔把视野拓展到太阳系外,确认了由众多恒星构成的银河系的存在,尺度约10万光年。那么,银河系之外的宇宙又如何呢?

在赫歇尔尝试确定银河系结构之前,17世纪中叶,已有人注意到夜空中除了点状的恒星外,还可看到一些外形颇不规则的云雾状暗天体,并取名为星云。自然哲学家开始自问:“银河是否已构成了整个宇宙?”在当时显然没人能给以正确的回答。

赫歇尔试图通过实测来寻找答案。这位科学大师认为,如果经望远镜的放大后,星云能分解成一颗颗恒星,那么所观测的星云就是星系,否则,星云便是银河系内的云团。然而,观测结果表明,一些星云确实能被分解为恒星,但也有不少星云在望远镜视场内仍是模糊一团,这使赫歇尔深感迷惑不解。赫歇尔这样的大科学家,拥有当时世界上最大的望远镜,尚无法判断,同时代的其他人,就更无所适从了。

实际上,赫歇尔的思路并非完全正确,因为那时的所谓“星云”包含了三类性质迥异的天体:银河系内的气体尘埃星云、银河系内的星团,以及河外星系。赫歇尔的望远镜能分辨为恒星的“星云”,只是星团。而银河系内的气体尘埃星云,或者是河外星系,都是当时的望远镜无法分辨的。

天文学是一门观测科学,天文学的发展史也就是它的主要观测设备——望远镜的发展史。望远镜口径越大,越能看到更暗的天体,分辨率也越高。为此,人们不断追求建造更大的望远镜。随着大口径望远镜的面世,最终证实河外星系存在的时机历史性地落在了哈勃的身上。

哈勃的成就并非一朝一夕之功,他早年就对“星云”表现出极大兴趣,做了许多细致的工作。他大胆地把“星云”分为“银河星云”和“非银河星云”两类,但对自己观点的表述颇为谨慎,还提醒别人不要轻易把“非银河星云”理解为它们就处于银河系之外。直到测出仙女星系的距离后,哈勃才确认了河外星系的存在。

今天,人们已确知宇宙中存在着上千亿个星系,它们是宇宙物质结构形态的基本单元。对星系的研究已成为天文学的一个重要分支——星系天文学。