Zwicky: อัจฉริยะที่ถูกขับไล่ผู้เปิดโปงจักรวาล
John Johnson Harvard (2019)
ฟริตซ์ ซวิคกี ดาราศาสตร์ก้าวหน้ามากในช่วงศตวรรษที่ 20 โดยเป็นผู้บุกเบิกการค้นพบองค์ประกอบของจักรวาลตั้งแต่ซุปเปอร์โนวาและดาวนิวตรอนไปจนถึงสสารมืดและกาแลคซีขนาดเล็ก เขาทำงานที่หอดูดาวสองแห่งที่มีความสำคัญทางประวัติศาสตร์มากที่สุดในโลก ได้แก่ Mount Wilson และ Palomar ในแคลิฟอร์เนีย เขาเป็นผู้ริเริ่มในการออกแบบเครื่องยนต์ไอพ่น นักดาราศาสตร์ชาวสวิสยังเป็นบุคคลที่เข้าใจยากในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ นักข่าววิทยาศาสตร์ จอห์น จอห์นสันพยายามที่จะแก้ไขสิ่งนั้นในชีวประวัติที่มีชีวิตชีวาของเขา ซวิคกี้
ตามที่จอห์นสันเปิดเผย ความกล้าหาญและความเฉลียวฉลาดในการค้นพบของ Zwicky สามารถต่อต้านเขาได้ หลายคนถูกมองว่าแหกคอกและได้รับการยืนยันเพียงไม่กี่ปีหลังจากที่เขาสร้างมันขึ้นมา Zwicky ยังมีชื่อเสียงในด้านความหยาบกร้าน ตัวอย่างเช่น มีรายงานว่าเขาเรียกเพื่อนร่วมงานบางคนของเขาที่สถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย (Caltech) ในเมืองพาซาดีนาว่า “ไอ้บ้าระห่ำ” (หมายถึงจากมุมใดก็ตามที่คุณมองพวกเขา) หนังสือของจอห์นสันเปิดเผยทั้งสองด้านของ Zwicky – ความฉลาดและความเดือดดาล – โดยกำหนดกรอบให้เขาเป็น “อัจฉริยะที่ถูกขับไล่” แต่การพรรณนานี้สามารถช่วยเปลี่ยนการรับรู้ของนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่อุดมสมบูรณ์ได้หรือไม่?
Zwicky ฝึกฝนวิชาฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ที่ Swiss Federal Institute of Technology ในซูริก ในปีพ.ศ. 2468 มูลนิธิร็อคกี้เฟลเลอร์ในนิวยอร์กซิตี้ได้เสนอทุนให้เขาศึกษาฟิสิกส์ของคริสตัลที่คาลเทคกับโรเบิร์ต มิลลิแกน นักฟิสิกส์ทดลองเจ้าของรางวัลโนเบล สองปีต่อมาเขาย้ายทุ่ง เขาเริ่มทำการวิจัยกาแลคซีที่ Mount Wilson ร่วมกับ Edwin Hubble นักดาราศาสตร์ที่จะพบหลักฐานการขยายตัวของจักรวาลในปี 1929 ในไม่ช้า Zwicky เองก็ได้สร้างทฤษฎีและการสังเกตที่น่าสนใจมากมาย
ดาราศาสตร์: สิ่งเร้นลับอันยิ่งใหญ่
Zwicky ได้รับการยกย่องว่าเป็น ‘บิดาแห่งสสารมืด’ เป็นหลัก ในช่วงต้นทศวรรษ 1930 ขณะศึกษาข้อสังเกตของฮับเบิลเกี่ยวกับกระจุกดาราจักรโคม่า เขาได้สังเกตเห็นความผิดปกติ จากการวัดมวลที่มองเห็นได้ ดาราจักรเดี่ยวเคลื่อนที่เร็วเกินไปสำหรับกระจุกดาวที่จะคงอยู่รวมกัน ซวิคกี้ตั้งข้อสังเกตว่า dunkle Materie (สสารมืด) แบบที่ยังไม่มีใครสังเกตเห็น อาจอธิบายได้ และในปี 1933 เขาได้นำเสนอข้อค้นพบของเขาในวารสาร Swiss Physical Society อย่างไรก็ตาม ต้องใช้เวลาอีกสามทศวรรษกว่าที่ปรากฏการณ์นี้จะปรากฎให้เห็นในวงกว้าง และหลังจากการเสียชีวิตของ Zwicky ในปี 1974 สสารมืดก็เป็นที่ยอมรับว่าเป็นส่วนหนึ่งของหลักการจักรวาลวิทยา โดยผ่านงานของนักดาราศาสตร์วิทยุ นักจักรวาลวิทยา และนักฟิสิกส์อนุภาค
ในไม่ช้าดาวของ Zwicky ก็เพิ่มขึ้น ในปีพ.ศ. 2477 เขาและวอลเตอร์ บาเดอ ระบุถึงการมีอยู่ของซุปเปอร์โนวา ซึ่งเป็นขั้นตอนสุดท้ายของชีวิตดาราดังระเบิด Zwicky ตั้งข้อสังเกตว่า novae ปล่อยทะเลอนุภาคสู่อวกาศที่อาจอธิบายรังสีคอสมิก ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ไม่สามารถอธิบายได้ในขณะนั้นโดย Victor Hess ผู้ได้รับรางวัลโนเบลในปี 1912 ระหว่างการทดลองในบอลลูน เมื่อทฤษฎีถูกเผยแพร่สู่สาธารณะ อาชีพของ Zwicky ก็ระเบิด และเขาก็กลายเป็น “นักข่าวที่รักทุกหนทุกแห่ง” จอห์นสันเขียน
Johnson กล่าวถึงตัวอย่างอื่นๆ มากมายเกี่ยวกับปรีชาญาณของ Zwicky ในช่วงที่เขาทำงานที่ Caltech อีกครั้งกับ Baade ในปี 1934 เขาทำนายการมีอยู่ของดาวนิวตรอน ซึ่งเป็นวัตถุนิวตรอนที่หนาแน่นมากที่ถูกทิ้งไว้เบื้องหลังซูเปอร์โนวา ในปีพ.ศ. 2480 เขาเป็นคนแรกที่โต้แย้งว่าดาราจักรเช่นดวงดาวสามารถทำหน้าที่เป็นเลนส์โน้มถ่วงได้ โดยดัดแสงตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ และในช่วงทศวรรษที่ 1940 การค้นหาดาวแคระขาวร่วมกับมิลตัน ฮูมาสัน ซึ่งเป็นกลุ่มดาวแคระขาวที่หลงเหลืออยู่หนาแน่นอีกกลุ่มหนึ่งได้ให้ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับการปะทุที่มีพลังสูงซึ่งรู้จักกันในชื่อควาซาร์ จอห์นสันเล่าเรื่องได้ดี แต่ไม่ได้เจาะลึกวิทยาศาสตร์เบื้องหลังข้อมูลเชิงลึกมากนัก
ในฐานะนักวิทยาศาสตร์ Zwicky ไปตามทางของตัวเอง โดยศึกษาปรากฏการณ์ภายนอกแนวโน้มในดาราศาสตร์ฟิสิกส์ของดาวฤกษ์ ความเกลียดชังทางอาชีพของเขาทำให้เกิดความแตกแยกอย่างแข็งขัน Johnson ตั้งข้อสังเกตว่า Zwicky ดูถูกสิ่งที่เขามองว่าเป็น “ความคิดที่ไร้เหตุผล” ที่ไม่เป็นต้นฉบับในนักวิจัยเพื่อน เขาเรียกนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Richard Feynman ว่าเป็น “คนขี้ขลาดฝ่ายวิญญาณ” และเป็นการดูถูกนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่ยึดถือทฤษฎีของจักรวาลที่กำลังขยายตัว จอห์นสันเชื่อว่าหลังการเกษียณอายุของซวิคกีในปี 2511 เขาถูกห้ามไม่ให้ใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ Mount Wilson และ Palomar เนื่องจากการทะเลาะกับ Allan Sandage บุตรบุญธรรมของฮับเบิล
จักรวาลวิทยา: สสารและการผสมผสาน
จอห์นสันเปิดเผยแง่มุมอื่นๆ ของนักดาราศาสตร์ เขาชี้ไปที่การอุทิศตนของ Zwicky ให้กับครอบครัว และความมุ่งมั่นของเขาที่จะใช้วิทยาศาสตร์เป็นเครื่องมือในการพัฒนามนุษย์ นอกจากการค้นพบที่ไม่ธรรมดาของเขาแล้ว Zwicky ยังได้กำหนดแผนการต่างๆ เช่น การเปลี่ยนดาวเคราะห์น้อยให้กลายเป็นดาวเคราะห์ที่อาศัยอยู่ได้ และ — ในช่วงเวลาที่มองเห็นได้ชัดเจนอีกอย่างหนึ่ง — การตั้งอาณานิคมของดวงจันทร์ วิธีการของเขาคือความคิดสร้างสรรค์ ซึ่งเขาขนานนามว่า “การวิเคราะห์ทางสัณฐานวิทยา” โดยพื้นฐานแล้ว นี่คือเทคนิคการแก้ปัญหาสำหรับการสำรวจวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ทั้งหมดสำหรับปัญหาที่ซับซ้อนใดๆ ตั้งแต่การเรียนรู้ภาษาไปจนถึงการคำนวณปริมาณทางดาราศาสตร์ แม้ว่าจอห์นสันจะไม่ทำ
