物理天文學前沿

作者: [英]F·霍伊爾 / [印]J·納里卡

譯者: 趙君亮 / 何香濤

副標題: 第一推動力叢書 第四輯

頁數: 551

定價: 35.0

裝幀: 平裝

霍伊爾1915年出生於英國約克郡賓利。青年時期的霍伊爾思維獨特，經常藐視各種規章制度。在當地文法學校畢業后，霍伊爾進入了劍橋大學伊曼努埃爾學院學習。1936年畢業後攻讀碩士研究生，1939年成為聖約翰大學的特別研究生，同年獲得碩士學位。當時他已經具備獲得博士學位的必要條件，但他從未有這念頭。第二次世界大戰爆發后，霍伊爾被征入海軍部研製雷達。1945年霍伊爾獲聘為劍橋大學的數學講師。1957年當選英國皇家學會會員。1958年擔任天文及實驗哲學普魯明教授。1967年霍伊爾創建了劍橋大學的理論天文研究所，並成為首任所長。1970年霍伊爾擔任英國皇家學會副會長。1971年至1973年擔任英國皇家天文學會會長。1972年獲封爵士。次年，與校方維持長期的緊張關係，霍伊爾遂辭去劍橋大學的一切職務，成為獨立科學家。

1948年，霍伊爾同湯米·戈爾德和赫爾曼·邦迪一起創立了穩恆態宇宙模型。1960年代，越來越多的證據令大爆炸宇宙模型為人們廣泛接受，然而霍伊爾一直堅持自己的穩恆態宇宙模型。英文“大爆炸”一詞最初就是1949年霍伊爾在BBC的一次廣播節目中首先使用的，本意是嘲笑大爆炸模型。在他看來，大爆炸模型最初的“奇點”難以令人接受。

1946年，霍伊爾提出了太陽系起源的新理論，認為太陽原本是雙星，太陽的伴星瓦解后形成了行星。1957年，霍伊爾和伯比奇夫婦、福勒四人提出了元素合成理論，即著名的B2FH理論。1983年諾貝爾物理學獎授予了福勒，未授予霍伊爾，不少人認為這和霍伊爾與一些機構關係緊張有關。1967年，霍伊爾同福勒和瓦戈納一起以大爆炸理論闡明了輕元素的起源問題。

1960年代，霍伊爾和加揚·納里卡合作，一同提出了穩恆態模型的新版本，加入了局部的快速膨脹區域，並且得出萬有引力常數隨時間減小、地球在膨脹的結論。1970年代，霍伊爾離開劍橋大學后，同昌德拉·魏克拉馬辛格合作，提出星際物質中存在生命所必需的複雜分子。他們認為，生命最早可能是在太空中出現的，地球上生命可能來源於進入太陽系內區的彗星攜帶的有機分子。這個學說是一個自提出以來廣受爭議的話題，1990年代以後發現了一些支持該學說的證據。例如20世紀90年代，射電天文學家在星際中真的發現了某種氨基酸的光譜——這說明霍伊爾關於太空中存在有機生命的猜測是有一定道理的。

霍伊爾的研究領域非常廣泛，除了天體物理學和宇宙學之外，霍伊爾還在巨石陣用途、核能利用、以及冰河時期的相關領域進行過研究。他還寫下多部學術專著、科普讀物、科幻小說、電視連續劇，以及一部自傳。霍伊爾的許多研究成果不符合被認為是正統的學術觀點。儘管如此，他仍然被認為是20世紀有影響力的科學家之一。

為紀念這位天文學家，第8077號小行星以他的名字“霍伊爾”命名。

該書作者就是20世紀的大天文學家，在有關領域貢獻良多（比如關於恆星演化過程中的理論的建立，於超行星和脈衝星、中子星的研究，關於宇宙元素丰度的研究，關於大爆炸理論微波背景輻射等效溫度的計算，等等，作者都有非凡的成就），加上作者又是傑出的科普作家，無怪乎該書的許多章節都寫得深入淺出，精彩紛呈。例如第八章中關於恆星演化理論的闡述，從放射性和核聚變原理開始，描繪了恆星能量來源的核聚變機制，進而展示了恆星的演化的整個過程，一直到恆星的終結，收縮為白矮星；或者經過氧燃燒階段，形成所謂超行星爆炸，核心則收縮為奇怪的中子星。整個過程的物理圖像，清清楚楚。中間穿插科學家在研究過程中的種種趣聞軼事，例如巴德（Walter Baade）與泡利（W.Pauli）關於中微子打賭的故事，不僅在該書總的嚴肅的基調上平添了幾分幽默的情調，而且也告訴讀者在科學探索中的艱難和曲折性。再如第四章射電天文學部分也是寫得繪聲繪色。作者介紹了20世紀30年代揚斯基（K.G.Jansky）在新澤西州霍姆德爾的貝爾電話實驗室的早期工作，接著又介紹了1965年彭齊阿斯（A.A.Penzias）和威爾遜（R.W.Wilson）在同一實驗室意外發現微波背景輻射，以及那前後射電天文學一系列有趣的意外發現（太陽射電波發現的故事等），都異常曲折而生動。有關章節是全書最為輕鬆的部分。隨之作者系統地介紹了關於蟹狀星雲、脈衝星、射電星系和類星體等的射電天文學研究的最新進展，其中安排了大量作者在有關領域研究工作的回憶，增添了真實感和閱讀的趣味性，同時也為科學史記錄了許多珍貴的歷史場景。