弗里茨·兹威基

兹威基1898年出生于保加利亚的瓦尔纳，父母是瑞士人。1920年兹威基毕业于瑞士的苏黎世来自联邦理工学院，1922年在该校获得博士学位。1925年前往美国加州理工学院，1942年成为天体物理学教授。同时他也在威尔逊山天文台和帕洛马烈陈差研附万明天文台工作。

• 中文名称 弗里茨·兹威基
• 外文名称 Fritz Zwicky
• 国籍 瑞士国籍
• 出生地 保加利亚的瓦尔纳
• 出生日期 1898年2月14日

简介

　　弗里茨·兹威基(Fritz Zwicky，1898年2月14日-1974年2月8日)，瑞士天文学家，他的一生几乎约往任即适请按都在加州理工学院工作，在理论和观测天文学上常施宗办多胞适稳知假，包括超新星、星系团等方面来自做出了重要的贡献。

　　兹威基1898年出生于保加利亚的瓦尔纳，父360百科母是瑞士人，从小在瑞士长大。1920年兹威基毕业于瑞士简供分只保花读持的苏黎世联邦理工学院，1922年在该校获得博士学位。1925年前往美国加州理工学院，1942年成为天体物理学教授。同时他也在威尔逊山天文台和帕洛马天文台工行理科田营官见入增作。

　　兹威基不同意勒梅特和哈勃关于星系的红移起源于宇宙膨胀的解释，于1929年提出红移是由于光子在穿越宇宙到达地球时，由于引力场的存在，逐渐损失了能量而形成的，应缺校持哪年但是这种观点并不为大多数天文学家所接受。

　　1933年，兹威基在研究后发座星系团时，首先接穿属应用维里定理得出结论认为存在不旧好扬年鲜远示族级干刑可见的物质，即现在所说的死服高受仍真心宪欢何原暗物质，而这在当时并没有引起重视。1934年，他和同事沃尔特·巴德在《国家科学院足学报》上发表文章，提出了"超新星"一词，用于关里下销描述正常恒星向中子星的转化过程，同时解释宇宙线的起源。这在当时是非常惊人的观点。1935年，在他和巴德的共同倡议和推动下，第一台施致任富良掉钢弱获验固位密特望远镜在帕洛马天文台候完把运事随船吃建成，口径为45/65厘米。这台望远镜具有的非常大的视场，特别到住盐形件钢适合巡天观测。兹威基用它在河外星系中寻找超新星。1935年到1940年期间，兹威基用它发现了14颗超新星，占1930年代人们发现的超新星总数的一多半。他还与西鲜义会科局集犯当时同在威尔逊山天文台的哈勃、巴德、鲁道夫·闵可夫斯基等人合作，记录了大量超新星的观测资料。兹威基一生总共发现了122颗超新星，这一开把去十初图族型纪录直到2006年才被打破。

因　　兹威基是中子发现初期少数认同存在中子星这一观点的科学家之一。1934年，他与巴德共同发表文章称，中子简并压能够支持质量超过钱德帝拉塞卡极限的恒星[2]。后来，兹威基将研究重心转移到了星系团方面，并于1961年到1968年飞编纂了包含9314个星系团的星系和星系团总表(CGCG)。此外，他还于1937年提出了星系团可以作为引力透镜的设想。

　　兹威基还倡导形态学的研究方法，著有《形态天文学》(Morphological astronomy)等著作。

　　虽然兹威基一生大部分的时间在美国工作，但他一直保留了瑞士国籍。1974年2月8日，兹威基在美国加利福尼亚州的帕萨迪纳去世。为纪念他，第1803号小行星和月球上的一座环形山以他的名字命名。

学术上的成就

　　兹威基和他的同事沃尔特·巴德，于1953年率先在天文台的最高峰上使用施密特望远镜。他亲手将巴纳德施密特抛光处理的镜片从德国带回来。在1943年，他和巴德提出超新星这个名词，并且假设它们是由普通的恒星转变成为中子星，并且是宇宙线的来源。他有先见之明的洞察力，对之后几十年在宇宙年龄和大小的测量，有着深远的影响。

标准烛光

　　在1938年，兹威基的同事沃尔特·巴德建议使用超新星做为估计遥远深空距离的标准烛光，因为Ia超新星显示一种共通的光度峰值。他们建立了众所周知的宇宙距离尺度的内禀光度。

重力透镜

　　在1937年，兹威基指出，以之前发现的爱因斯坦效应，星系团来自可以做为重力透镜 。但直到360百科1979年观测到被称为"双类星体"的Q0957+561，这种效应才获得证实。

发现暗物质

　　"暗物质"研究的最新进展和中国有关。紫金山从原息天文台与国外同行合作，茶既象读双春握初世今诗发现了一种物质，可能是"暗身失念动革源物质"粒子湮灭的产物。当2009国际天文年到来，从天文学研究误植答到科幻故事，"暗物质"话题将班蒸掉消在振致看胜更为科学家、普通天文爱好者所津津乐道，但在1933年，却几乎没有人愿意像弗里茨·兹威基一样，相信宇宙的大部分质量是人们看不到它磁的。

　　如果要列出"20世纪最受冷落科学家"的名单，弗里茨·兹威基(FritzZwicky)肯定会排得靠前。尽管在宇宙学领域，他的位次可能紧跟阿尔伯特·爱因斯坦。在科学史上寻找这个瑞士天文学家，倒有点像在宇宙中间寻找他提出的"暗物质"--由于"暗物质"既不发散光，又不吸收光，也不反射光，人们根本看不见它。或许兹威基的想法超越了他的时代。但假如这个科学家的个性不那么古怪的话，不知道他的名字是否还会在70多年中被同僚无视。

　　"下落不明的质量"

　　20世纪，剧位湖能序强又效江天文学的许多重大发现同位于加州的威尔逊山有关。在周行奏第烈转所甚城银1917~1947年间，当时世界上最大的天文望远镜就在威尔逊山上，口径有100英寸，著名的爱德温?哈勃(EdwinP.Hubble)通过导觉画蛋烈它观测到星系正离我们远去，提供出一幅宇宙议普紧首粮然尽县湖迫听膨胀的图像，暗示存在着一个"大爆炸"的时刻。兹威基觉得，那时的威尔逊山就是"宇宙的中心"。威尔逊山距离兹威基任职的加州理工大学(Caltech)不远，从学校操场就可以遥望这座山清晰的轮廓，这让他时常想起多山的瑞士老家。1925年，获得1922年诺贝尔物理奖的密立根教授引光销害更解或独硫找实荐他来到这里。换成别人一定会为教授的器重而感激和荣幸，然而兹威基对于这位推荐者的态度却很不器飞笑思笑清吗设朝扬失屑，甚至当面指责密立根"从未提出过好的想法"。当密立根善意地提醒这个年轻人要先自我反省时，兹威基却宣称自己不必担心，因为"每隔两年就能蹦出好点子"。他这么说或许不完全是吹牛，在1933年，兹威雷图问样记都物既大基脑子里就冒出了"暗物质"的点子。

　　"遥远的星系团里有一些物质很独特，它们既不发光，也不吸收光、反射光……"兹威基的意思是，宇宙中存在你我看不到的物质，但它们有质量。事实上，暗物质不仅拥有质量，它的质量甚至是翻立试材放室胶板资可见物质的6倍，占到宇宙物质成分的24%;另外72%是暗能量，一种充溢宇宙空间的能量形式，同样不可见。在进入绍突特四教宣就到志耐21世纪前，人们竟然被告知，可见的一切在茫茫宇宙的质量划分中都不能占到多数。"要承认我们宇宙超过90%都看不到多少有准兴精些尴尬"，华盛顿大学的教授布鲁斯·珈诺(BruceM庆速副击元散argon)在《纽约时报》上说，"大自然在嘲笑人类，它把宇宙的绝大部分藏了起来。"

　　但兹威基还是找到了它。1933年的美国经济大萧条似乎同这个对星星着迷的35岁男人灯果移互旧端作阻落原毫无关系，当时他把注意力完全放在了后发座星系团(ComaCluster)上。这个星系团就在我们熟悉的狮子座附近，由1000个大星系、30000多个小星系组成。据说，得名自一个与埃及法老托勒密三世王后的头发有关的传说。对神话故事，兹威基当然不关心，他的忧虑在一堆写着密密麻麻数字、符号的算草纸上。

　　要测量星系团的质量，一般有两种方法。"动力学质量"计算，需要的数据是各星系之间的相对速度和平均速度，而"光度学质量"要求测量各星系的光度。兹威基分别利用这两种算法计算后发座星系团的质量，结果不可思议:"动力学质量"是"光度学质量"的400倍!为什么后发座星系团有99%的质量"下落不明"?难道"动力学质量"中用到的牛顿运动定律不再适用?或者，星系团的主要质量并不是由可视的星系贡献的?兹威基用他那最具幻想力的头脑做出了以下推测:宇宙大部分质量不可见，因此光度方法测算不出。于是，有了"暗物质"一词。

　　似乎大多数人还是信奉"眼见为实"。在当时，"暗物质"这个概念被彻底忽略了。相反，兹威基本人的恶名倒比"暗物质"的名称传播得快。

　　"暗物质"带给兹威基的无奈在于它无法观测，但"超新星"不一样，一亿颗太阳的亮度不会被无视。1936年，兹威基说服加州理工大学，在威尔逊山东南方的帕洛马天文台上建起了口径48英寸的施密特望远镜。人们可以大概猜出兹威基的目的:施密特望远镜比其他望远镜有更大的清晰视场，特别适合巡天观测。比如，寻找超新星。施密特望远镜架在帕洛马天文台屋顶开口的下面，就像一门对准星空的白色大炮。兹威基已经习惯跟这个庞然大物在一起，当他一次次将眼睛对准目镜，他所发现的"超新星"的数量也在增加。1935年到1940年之间，这个数字是14颗，占人们发现超新星总数的一多半。他一生中总共发现了122颗"超新星"，这一纪录直到2006年才有人打破。人们不禁疑惑，他在数星星这件事上表现出的执著会不会是"暗物质"那件事上压抑的一种释放。

主要贡献

　　兹威基的主要贡献是对超新星现象的研究。他曾在1934年和巴德一起确认宇宙中有比新星更激烈﹑释放能量更多﹑光变幅更大的灾变天体。例如﹐银河系内1054年﹑1572年和1604年观测到的客星﹐仙女星系中1885年出现的比典型新星亮一万倍的"新星"﹐他把它们定名为超新星。室女星系团照相巡天搜索河外星系超新星。1936年在他的倡议下﹐美国帕洛马山天文台建成45/65厘米施密特望远镜﹐这在当时是世界上威力最大的广角天体照相仪﹐立即将它投入河外星系巡视。到1941年为止﹐在兹威基主持下﹐用它发现18个超新星(同时还用100英寸望远镜发现了另一个超新星)﹐而前人总共只是偶然观测到12个。根据巡天观测﹐推算出平均每一个河外星系﹐每三百年产生一次超新星爆发。这个爆发频率值在以后的四十年一直与观测资料相符。从三十年代起﹐兹威基每当发现一个河外星系超新星﹐即和威尔逊山天文台的哈勃﹑巴德﹑R.闵可夫斯基周密观测爆发过程中的光度和光谱﹐积累了大量资料。后来﹐他提出根据光变曲线﹑谱线特徵﹑膨胀速度等因素﹐将超新星分类。从1958年起他主持 120/180厘米施密特望远镜的遥远星系团超新星巡天﹐作为该台的常规科研项目﹐一直持续到逝世之后的1975年﹐共达18年。1959年他倡议并组织国际超新星联合观测o全世界先后有十多个天文台参加。他一生共发现超新星122个﹐占当时超新星总数的30%。

　　兹威基在星系方面也做了很多工作。他和沙普利曾分别发现星系成团倾向﹔他还认为星系之间有弥漫星群以及由气体和尘埃组成的云。

　　他认为宇宙物质的演化是沿著从稀到密和从密到稀两个方向进行的﹐超新星爆发是双向演化的典型﹕一方面外部物质抛散到空间﹐另一方面内部物质收缩为致密天体。根据这思想﹐他预言应有中子星存在﹐还预言可能有整个星系核的大规模爆发。他一生倡导形态学研究方法﹐著有《形态学天文》以及大量关于超新星的论述。他主编《星系和星系团总表》六卷﹐《致密星系﹑星系的致密部分﹑爆发星系和爆后星系表》。

大事记

　　1933 发现暗物质。领先时代40年。

　　1934 与Walter Baade发明"supernovae"这个词，并猜测其产物是中子星。后独立发现了120颗超新星。这个记录也许永远也破不了，因为虽说发现速度指数增长，但基本不是一个人的事了。

　　1937 提出星系团可用作引力透镜。

　　1938 与Walter Baade 提出把超新星当作标准烛光来估计宇宙尺度的距离。

　　1943-1961 为Aerojet 顾问，有50多专利包括 JATO。人称现代喷气发动机之父。

　　1942-1968 Caltech 教授。

　　1961-1968 与人合编六大卷星系目录，其中的星系人称 Zwicky galaxies。

　　1969 著书倡导天文中的形态分析。