第445章 巔峰對決難勝負!李奇維震撼總結!「因為,他們倆全錯了!」
美國自然歷史博物館內。
萬眾矚目的天文學世紀大辯論,正在緊張地進行中。
在場無數觀眾熱情高漲,全都被辯論的精彩程度震撼了。
這才剛剛開始,雙方就已經火力全開,毫無藏拙。
各自拿出了強力的證據。
這種學術領域的極致碰撞,讓眾人直呼過癮。
「這樣一對比,普通人的辯論,簡直就和小孩子過家家一樣。」
此刻,面對柯蒂斯的兩大證據,沙普利首次感受到了壓力。
對方沒有直接指出他測量數據中的錯誤。
而是提出了另外的自證數據。
這是因為,柯蒂斯想找出以球狀星團做標準燭光是錯誤的理由,是非常困難的。
反過來,沙普利想指出新星當標準燭光是錯誤的,也是一樣困難。
所以,他之前才沒有細緻地去解釋。
在天文學領域,測量是一件很難精確的事情,誤差非常大。
後世有個關於天文學的笑話。
數學家:π就是π。
物理:π可以是3.14,也可以是3.1415。
工程學:看具體情況,π可以是3,有時也可以是4,g等於π。
天文學:π取其它值計算太麻煩了,還是直接約等於1吧,數量級不差就行。
由此可見,天文學領域對於測量的容忍度和粗糙度。
沙普利測出的銀河系直徑是30萬光年,柯蒂斯測出的直徑是3萬光年。
這是有一個數量級的差距,所以不能近似。
但萬一沙普利測出的數據是17萬光年。
那好了,今天的辯論沒必要舉行了。
因為二人測出的銀河系直徑沒有數量級差距。
說明都可以。
那就取個平均值吧。
正好10萬光年!
嘿,你別說,直接就和後世的精確值相同了。
這就是天文學的粗獷之處。
在浩瀚無盡的宇宙面前,精確似乎不是那麼重要了。
所以,面對柯蒂斯的兩個證據。
沙普利決定從第二個證據上突破。
「柯蒂斯先生,你所發現的新星亮度不同現象,僅僅只是在M31星雲附近出現。」
「這並沒有充分的說服力。」
「或許M31星雲的光線正好被宇宙塵埃等遮擋住了,也有可能出現這種暗淡的情況。」
「除非你能找出更多的相同的證據。」
沙普利的回答,讓很多人點點頭。
這確實是一個符合邏輯的可能。
宇宙中有太多的氣體、塵埃組成的稀薄物質聚集體。
它們隨意地飄蕩在宇宙星空中,很容易擋住其後面的各種天體。
這在天文學上也是有先例的。
所以,哪怕是天文學大佬們,也認可這個答案。
沙普利看見眾人的反應後,心中自信更甚。
他繼續說道:
「而且,我可以找出一個反例。」
啪!
「大家請看,這也是一張旋渦星雲的照片。」
「它的編號是M101,俗稱為風車星雲。」
「按照宇宙島理論,M101星雲應該也是一個星系。」
「但是這些年,通過對其內部旋轉情況的觀察發現。」
「如果M101星雲是一個和銀河系類似大小的星系。」
「那麼根據計算,它邊緣物質的運動速度將會超過光速。」
「這顯然不符合狹義相對論。」
「所以,M101星雲不可能是星系。」
「由此可見,星雲都是星系的說法,是有失偏頗的。」
嘩!
沙普利的證據震驚了在場所有人。
這一刻,大家才發現,原來他也是早有準備。
這場辯論,完全可以稱得上是龍爭虎鬥。
海耳、戴森等大佬們,不停地讚許點頭。
到了現在,他們已經沒有了立場的區別,而是關注到這場辯論本身。
雙方的精彩表現,讓天文學展示出屬於它的光輝。
台下觀眾們的表情和呼喊,就是最好的證明。
大佬們也隨之談笑風生。
「沙普利這小子果然還藏著一手。」
「他對宇宙島理論的認識,不比那些專業方向的人弱。」
「顯然,他為這場辯論準備的太多了。」
「真是一場酣暢淋漓的辯論啊!」
沙普利感受到眾人表情的變化,臉上微微露出了笑容。
他看向對方的柯蒂斯,想知道對方該怎麼反駁。
這一刻,眾人也隨著他的目光,看向後者。
柯蒂斯顯然也有點詫異。
他沒想到沙普利會對宇宙島理論了解的這麼多。
對方似乎專門搜集過各種星雲的問題。
不過,他沒有慌亂,而是說道:
「我認為,這是由對M101星雲的觀測誤差引起的。」
「因為在其它的旋渦星雲中,並沒有發現這種情況。」
話音剛落,台下出現了一陣唏噓聲。
大多數觀眾雖然不精通天文學的專業術語。
但是他們至少有基礎的邏輯能力。
顯然,柯蒂斯犯了一個致命錯誤。
他說M101星雲的情況是個例。
那麼同時也就意味著他的M31星雲可能也是個例。
換句話說,柯蒂斯在否定沙普利的同時,也否定了自己。
這是殺敵一千自損八百的行為。
一換一!
柯蒂斯的第二個證據,被沙普利輕鬆化解。
此刻,場上的觀眾已經完全興奮。
這場辯論的精彩程度,超出了眾人的期待。
在大家眼裡,學術辯論一般都是比較無聊的。
然而今天,卻讓眾人大開眼界。
「沙普利和柯蒂斯的實力相差不大。」
「目前看,二者應該都不能一擊結束戰鬥。」
「當然,也有可能,這個問題暫時對於天文學家而言,確實是無解的。」
「所以,雙方都互相說服不了。」
「不過,目前看,柯蒂斯還是略占上風啊。」
「至少他是用兩種方法,測出了銀河系的直徑,正確性肯定高於沙普利的一種。」
「不知道沙普利要如何應對這個劣勢。」
果然,就像觀眾們說的一樣。
此刻,沙普利又恢復了冷靜。
他並沒有因為剛剛的反擊,而產生驕傲。
因為這還不夠!
眾人的目光再一次又返回他的身上。
「難道沙普利還有底牌?」
「哦!那他也太厲害了!」
「真是這個年齡不該有的沉穩啊。」
在場無數人,都對沙普利產生了強烈的好奇。
就連海耳,竟然也被帶動了情緒。
他可是知道,自從世紀大辯論的名單確認後。
沙普利幾乎就沒怎麼離開過天文台。
他經常守候在望遠鏡旁邊,不停地觀察各種數據。
感覺累了,休息的方式,竟然是看天文學的論文。
這種刻苦程度,讓海耳不由得心驚。
因為,都快趕得上哈勃了。
哈勃是威爾遜山天文台公認的科研狂人。
他甚至可以為了觀測一個數據,連續守在望遠鏡旁邊一個月,連頭髮鬍子都來不及打理。
只為了找到一些關鍵的證據。
天文台的人都知道,哈勃也在研究銀河系大小的問題。
不過,他選擇的方式就比較獨特。
而且,哈勃的身上還背負著廣相的第五預言:宇宙膨脹的壓力。
海耳知道,哈勃現在已經有了一些成果。
所以,他的內心充滿希望:
「幾年之後,天文學領域,必將會出現一個超級新星。」
「哈勃,他一定會成為美國天文學的驕傲。」
當然,沙普利比起現在的哈勃要更強。
畢竟後者只是潛力無限,還不是真正的功成名就。
所以,海耳也非常看好沙普利。
此刻,在眾人的注視下,沙普利竟然微微一笑。
他快速掃過台下的某個方向。
那裡是哈佛大學代表所坐的地方。
就在去年2月份,哈佛大學天文台台長皮克林因病去世。
所以哈佛大學開始甄選下一任的台長。
當沙普利從朋友口中得知,自己是這個職位的熱門人選時。
他興奮的情難自禁。
但是目前哈佛大學依然還在考察時期。
結果充滿了不確定性。
所以,沙普利很害怕自己輸掉今天的辯論,給哈佛大學的代表留下不好的印象。
為此,他拼盡一切,只為在今天大獲全勝。
以無敵之姿,打敗所有競爭對手,讓哈佛大學只能聘用自己。
這才有了他今天的各種準備。
現在,他終於可以拿出最後的底牌了。
沙普利很清楚,既然他可以研究柯蒂斯。
那麼對方肯定也會研究他。
所以,他必須多想一步。
也就是:我預判了你預判了我的預判。
測量銀河系的方法,他也有兩種!
沙普利開口道:
「柯蒂斯先生,使用了兩種方法測量銀河系的直徑。」
「但是幸運的是,我也準備了另外一種方法。」
「我選擇用恆星中常見的藍巨星作為標準燭光。」
「接著,我重新對銀河系的直徑進行了測量。」
「大家請看,這次的結果顯示,銀河系的直徑是35萬光年。」
「我的兩次結果也是接近的。」
「這足以證明我的正確性。」
「所以,柯蒂斯先生,你剛剛的反駁。」
「無效!」
轟!
大廳內猛然爆發出驚呼。
所有人再一次被沙普利的結果驚呆了。
沒想到他可以隱藏的這麼深。
「哦!上帝啊!沙普利也太沉得住氣了吧。」
「他明明有這麼多證據,卻一開始不拿出來,專門在這等著柯蒂斯呢。」
「這傢伙多智近妖啊!」
很多人都被沙普利的操作折服了。
對方簡直把辯論的形式發揮到了極致。
海耳等大佬也是一驚。
他們沒想到沙普利也留有一手。
「這小子,怪不得那段時間每天都待在天文台。」
「原來他要加急把藍巨星的數據測出來。」
「看來他是真的想贏這場辯論啊!」
海耳還不知道,沙普利已經瞄準了哈佛大學天文台台長的位置。
此刻,柯蒂斯的眼中首次也出現了動容。
對方的這一證據,直接把雙方的局勢拉平了。
於是,他只能從測量方法入手。
柯蒂斯認為,沙普利拿球狀星團和藍巨星作燭光,測出來的數據是不準確的。
而沙普利則認為,柯蒂斯拿新星和黃矮星作燭光也是不對的,測量數據同樣偏差很大。
這下,雙方算是徹底僵持住了。
辯論陷入了拉鋸戰中,誰也說服不了誰。
不過,觀眾們卻看得非常過癮。
要是辯論雙方實力差距過大,那反而就不精彩了。
就像現在這樣,雙方你一言我一語,才刺激。
「就喜歡這種知識在大腦中一閃而過的感覺。」
不過,有些人卻忽然發現了一個問題。
「為什麼沙普利和柯蒂斯的測量差距會這麼大?」
「他們不都是選用了標準燭光嗎?」
沙普利和柯蒂斯的辯論已經過去了一個小時。
直到現在,兩人依然是膠著狀態。
沙普利甚至因為過度亢奮,臉都紅了。
而柯蒂斯則是明顯感覺到疲憊,他不停在喘息。
最終,在評審團的提示和介入下,本次辯論終於結束了。
而結果也是出乎了所有人一開始的意料。
雙方打成了平手!
本次辯論沒有贏家!
那就意味著,宇宙的尺度到底有多大,它依然是一個未解之謎。
大廳內響起了劇烈的討論聲。
這場辯論讓眾人對天文學,產生了濃重的好奇。
尤其是各種測量天體距離的方法,更是讓人眼花繚亂。
而且極具戲劇性的平手結局,也為本次辯論增添了一抹傳奇。
沙普利和柯蒂斯二人,聽到結束後,皆是狠狠地舒了一口氣。
兩人笑著握手且擁抱。
這種結果,無疑是最好的一種結果。
對於沙普利而言,雖然他沒有獲勝。
但是他已經完全展示了自己的實力,想來哈佛大學的代表應該看在眼裡。
今天過後,他和柯蒂斯的名字,必將響徹美國,成為科學界的名人。
所以,兩人的臉上都帶著笑容,紳士地向台下躬身致意。
這時,前排大佬處。
李奇維正在推辭沃爾科特和海耳的請求。
「布魯斯教授,你再上台做個總結吧。」
「還是你們二位去吧。」
「不行的,我們上去無法服眾啊。」
「布魯斯教授,你就不要推辭了。」
在二人的強烈和熱情懇求下,李奇維最終還是上台了。
本來,他就是準備說個場面話的。
誇獎一下雙方的辯論表現,順便吹一波天文學的牛逼。
給本次辯論一個皆大歡喜的結局。
然而就在他說完準備結束時,台下忽然有幾個人同時起鬨道:
「布魯斯教授,你給我們講講唄。」
「為什麼沙普利和柯蒂斯的結果會相差那麼多啊。」
「難道選擇不同的星星作參考,結果就一定不同嗎?」
「那為什麼他們每人的兩次結果都一樣,兩者之間卻不一樣。」
嘩!
這個問題瞬間引起了共鳴。
哪怕是對天文學再不懂的人,他也能發現其中的矛盾。
「是啊,我早都想問這個問題了。」
「為什麼兩人測出來的差距會這麼大啊。」
「而且兩人都無法指出對方測量的錯誤。」
「這就奇怪了,那應該怎麼去驗證呢?」
聽著無數人的議論聲,海耳和戴森等大佬,皆是露出哭笑不得的表情。
他們既高興也無奈。
高興的是,看到這麼多普通人討論天文學,說明這場辯論會舉辦的非常成功。
天文學的魅力,成功展現在世人眼前。
人類依靠望遠鏡,就能探索浩瀚的宇宙星空,解析星星的秘密。
還有比這更浪漫更享受的事情嗎?
而天文學的成功,必然也會讓天文學家的地位提高,吸引更多的人加入。
這門學科就會迎來蓬勃的發展。
無奈的是,他們也回答不了這個問題。
是的,哪怕是天文學領域的大佬,海耳也不知道哪種方法是正確的。
不然的話,銀河系問題,也就不會成為今天辯論的主題了。
李奇維聞言,也是一怔。
「可惡,我明明不想裝逼的啊。」
「你們幹嘛要逼我。」
然而,既然今天的氣氛這麼火爆。
那他乾脆就再加一把火吧。
反正他已經正式介入天文學,發表點意見也是理所應當的。
李奇維朝著哈勃略有深意地看了一眼。
這讓後者有點摸不著頭腦。
在眾人的期待中,李奇維緩緩說道:
「大家首先要明白,沙普利和柯蒂斯使用的測距方法,其實是天文學界公認的常規方法。」
「早在18世紀,英國天文學家赫歇爾,就發明了類似的方法。」
李奇維剛說出這個名字,台下就有知道的人開始科普。
赫歇爾是恆星天文學的創始人,被譽為「恆星天文學之父」。
他是英國皇家天文學會的首任會長。
他的代表性成就是:發現天王星及其兩顆衛星。
此外,赫歇爾對於銀河繫結構也有一定研究。
李奇維接著說道:
「赫歇爾為了計算宇宙中天體之間的距離。」
「他發明了一種方法。」
「即他假設宇宙中所有星星的亮度都是一樣的。」
「我們之所以看到有些星星暗,有些星星亮,是因為它們離我們的距離不同。」
「這一點應該很好理解。」
「接著,他就以天狼星的亮度為標準。」
「利用光的強度與距離的平方成反比這一規律,開始計算其它天體到地球的距離。」
「假設天體A到地球的距離,是天狼星到地球距離的2倍。」
「那麼地球上的觀測者,觀察到的天體A的亮度,應該是天狼星的四分之一。」
「這應該很容易計算。」
「但是有個問題,那就是天狼星到地球的距離,當時的天文學家們並不知道。」
「所以,赫歇爾乾脆就把天狼星到地球的距離,當作一個標準單位。」
「其它天體離地球的單位,都換成標準單位的倍數。」
「基於這個理論,他測量了很多個天體的距離。」
「到最後,他甚至還粗略估算出銀河系的直徑是8000個標準單位。」
「當然,我們現在知道,這個數字小的可憐,肯定不對。」
「而且宇宙中星星的亮度,也不可能完全相同。」
「因此赫歇爾的結果肯定是錯誤的。」
「但是,他發明的方法,卻極具參考意義。」
「相信聰明的你們已經發現了。」
「沒錯,沙普利和柯蒂斯使用的標準燭光法,就是來自於赫歇爾的方法。」
「只不過,天文學家們對其進行了優化,大大提高了它的精確性。」
「但是,這些方法,依然沒有解決一個根本性的問題。」
「那就是標準燭光本身的亮度問題。」
「由於現在天文學家對於恆星所知甚少。」
「我們無法判斷一個恆星的亮度與什麼有關,甚至也無法判斷它是不是會變化。」
「比如太陽在某些時刻,就會發生亮度突然提高的現象。」
「那麼作為標準燭光的藍巨星、黃矮星等恆星,它們也肯定就會存在這種情況。」
「所以,這就會給測量帶來巨大的誤差。」
「你選擇不同的恆星當標準燭光,那麼測量出來的距離也不同。」
「這就是為何沙普利和柯蒂斯二人的數據,會有這麼大的誤差。」
「甚至是數量級的差距。」
「因為,他們倆全錯了!」
「當然,這不代表二人的成果毫無價值。」
「因為天文學本來就是這樣。」
「在天文尺度上,精確是一種奢侈。」
轟!
台下陷入了詭異般的寂靜。
很快,就突然爆發出一陣驚呼。
絕大多數人都被這個回答驚呆了。
簡直和天方夜譚一般!
「哦!上帝啊!搞了半天,辯論雙方竟然都錯了!」
「這就是布魯斯教授嗎?一出手就是石破天驚啊!」
眾人駭然!
讓他們激動萬分的各種理論,在布魯斯教授眼裡,竟然是錯誤的?
沙普利和柯蒂斯露出一絲苦笑。
對於這個問題,他們倆其實也心知肚明。
現有的標準燭光法,確實存在這樣的問題。
但是布魯斯教授指出的問題癥結,還是讓他們獲益匪淺。
也許有一天,如果能搞清楚恆星的亮度之謎,那麼這種方法就完美了。
海耳等天文大佬們則是深深吐了一口氣。
他們沒想到布魯斯教授,竟然連燭光法都了解的這麼透徹。
天文學還有什麼是對方不知道的嗎?
此刻,大廳內的吃瓜群眾們,討論的更加熱烈了。
按照布魯斯教授的意思,嚴格來說,這種方法不能算錯了,而是太粗糙。
所以不同的人測量,才會產生這麼大的誤差。
忽然,眾人產生了一個激動人心的想法。
「布魯斯教授能給出更好的測量方法嗎?」
(本章完)