乔治·爱德华·勒梅特

比利时神父、宇宙学家

乔治·爱德华·勒梅特：（Georges Henri Joseph Éduard Lemaître，1894年7月17日生于比利时沙勒罗伊，1966年6月20日卒于比利时卢文），比利时神父、宇宙学家。教育背景：剑桥大学，麻省理工大学。

简介

乔治·爱德华·勒梅特(1894.7.17-1966.6.20)比利时天文学家和宇宙学家。他提出现代大爆炸理论。该理论认为宇宙开始于一个小的原始“超原子”的灾变性爆炸。

第一次世界大战期间，勒梅特作为土木工程师在比利时军队中担任炮兵军官。战后进入神学院并于1923年接受神职,担任司铎。1923-1924年间在剑桥大学太阳物理实验室学习，后到美国麻省理工学院学习，在那里他了解了美国天文学家E.P.哈勃的发现和H.沙普利有关宇宙膨胀的研究。

在1927年任卢万大学天体物理学教授时，勒梅特提出勒梅特宇宙模型，用这一理论，星系的退行可在爱因斯坦广义相对论框架内得到解释。虽然宇宙膨胀模型已早有人提出过，但经伽莫夫修改过的勒梅特理论在宇宙论中已居于主导地位。

勒梅特根据施瓦西度规（Schwarzschild vacuum solution）通过坐标变换得到勒梅特度规，这是一个引力作用下的自由下落度规。这个度规是勒梅特宇宙模型的基础。其后罗伯逊与沃克发展了勒梅特度规，得到更高维度（三维）对称的罗伯逊-沃克度规，作为伽莫夫提出的大爆炸宇宙模型的度规基础。

勒梅特还研究过宇宙射线和三体问题，三体问题是用数学方法描述三个互相吸引的物体在空间中的运动。勒梅特的主要著作有《论宇宙演化》(1933)和《原始原子假说》(1946)。

重要贡献：提出有关宇宙起源的大爆炸理论。

生平

勒梅特1894年出生于比利时的沙勒罗伊，曾在比利时鲁芬大学学习建筑工程专业，后参军服役，在第一次世界大战期间担任炮兵军官，曾荣获比利时十字军勋章。

第一次世界大战结束后，勒梅特回到鲁芬大学，并在1920年取得博士学位，1923年接受神职成为神父。这期间，他利用比利时政府提供的奖学金曾先后访问了英国剑桥大学、美国哈佛大学、麻省理工学院，在那里勒梅特了解到哈勃、沙皮罗等人正在进行的工作。

1927年，勒梅特返回鲁芬大学教授天体物理学。同年，勒梅特发表了爱因斯坦场方程的一个严格解，这个解后来被称为弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克度规，并由此指出宇宙是膨胀的，最初起源于一个“原始原子”的爆炸。当时俄国数学家弗里德曼也发表了同样的结果，但勒梅特并不知道弗里德曼的工作。

1931年，英国天文学家爱丁顿请人将其译成英文发表，很快引起轰动。

1966年，勒梅特在鲁芬逝世。

人物贡献

1927年，勒梅特发表了阿尔伯特.爱因斯坦的广义相对论方程式的解，这个解指出宇宙是膨胀的；它实质上与几年前亚力山大.弗里德曼的发现相同，但勒梅特当时并未获悉弗里德曼的工作。与弗里德曼不同的是，勒梅特特别指出星系可能是能够显示宇宙膨胀的“试验粒子”。

这篇论文当时几乎没有引起人们的注意（它发表在一家很不出名的刊物上），直到亚瑟?爱丁顿知道了这篇文章并请人将它译成英文发表在1931年的《皇家天文学会月报》上，才引起了轰动，而这已经是在宣布发现了星系红移和距离之间的关系（哈勃定律）之后了。此后，勒梅特提出了宇宙起源于一个‘原始原子’的思想，这个原始原子是只比太阳大30倍左右却含有我们今天所见宇宙中全部物质的球。这个球像一个不稳定原子核的裂变那样发生爆炸（过去200亿到600亿年间的某个时刻以前）而创造了膨胀的宇宙；所有这些最后都总结在他的著作《原始原子假说》（1946年发表）中。

这是第一次试图从科学上说明导致宇宙开始膨胀的创造事件，虽然勒梅特的思想对1930年代大多数天文学家的观点没有很大的影响，但他成功地在广大听众中普及了关于原始原子（或‘宇宙蛋’）的见解。当乔治?伽莫夫和他的同事在1940年代开始发展大爆炸思想时，他们比勒梅特更多地按照弗里德曼（伽莫夫过去的老师）的传统进行研究，不过勒梅特终其余生一直是大爆炸思想的坚定支持者，并亲眼看到它被接受为标准宇宙模型。

相关事件

勒梅特刚刚开始研究宇宙时，绝大多数科学家相信宇宙已经存在了无限时间，而且整体形态基本保持未变。也就是说，宇宙恒古以来一直存在。从伊萨克·牛顿（Isaac Newton）到阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）,所有的科学家似乎都在确认一点：宇宙一直存在，且维持着恒定不变的状态。

然而勒梅特没有听信前言。他转到剑桥进行研究，重新审视了爱因斯坦的广义相对论，并赞成其中的一些观点，即宇宙不是在收缩，就是在膨胀。但是，爱因斯坦在其理论中加入了一个宇宙常数，以使其方程式能在恒定的宇宙条件下成立，对此勒梅特持有异议。勒梅特得出的结论是，宇宙处于不断膨胀的过程中。

勒梅特持此观点的原因在于，这一解释与之前有关遥远星系光色红移的观察结果相吻合。勒梅特认为，如果这些星系不断移动远离地球的话，那么红移现象就可以得到解释了。他于1927年发表了盐酸结果和推理过程，但是基本没有获得关注。

两年以后，埃德温·哈勃证明了红移现象的存在。于是勒梅特把他的观点准备了一份副本寄给皇家天文学会成员阿瑟·爱丁顿（Arthur Eddington）这位英国天文学家意识到勒梅特的成果已经弥补了观测结果和理论之间的差距，随后皇家天文学会于1931年出版了勒梅特论文的英文版。即便如此，大部分科学家都和爱丁顿一样，对宇宙有起源一说极不认同。“大爆炸”一词正是剑桥天文学家弗莱德·霍伊尔（Fred Hoyle）为嘲笑这一观点而生造出来的。

勒梅特预测宇宙在以一种隐定的状态膨胀，但这就意味着，宇宙膨胀的速度太快，恒星和行星都来不及生成。为了解决这个问题，勒梅特采用爱因斯坦的宇宙常数的一个变体来加速宇宙的膨胀。爱因斯坦本人对此本不以为然，他早已把这个常数作为他职业生涯的最大错误给予摒弃，极不情愿见到有人旧事重提。然而，1964年，新泽西贝尔实验室的研究人员发现，无论他们把射电望远镜指向哪一点，都会收到同一个短波的干扰，一读得出一个著名的结论，热为此干扰是由于鸽子粪不断滴在射电望远镜上形成的。最终，物理学家阿诺·彭泽斯(Arno Penzias)认识到，这个背景的短波干扰其实是大爆炸的遗留物。

勒梅特听到这个发现时正躺在一家医院里，刚从一次突发性心脏病中恢复过来。到两年后去世时，勒梅特已经可以确信，自己的理论是成立的。

大爆炸理论

有关宇宙起源的一种理论，认为宇宙的膨胀子太古时代的大爆炸而起。“大爆炸宇宙论”认为：宇宙是由一个致密炽热的奇点于137亿年前一次大爆炸后膨胀形成的。1929年，美国天文学家哈勃提出星系的红移量与星系间的距离成正比的哈勃定律，并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀说。

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