Рубин, Вера

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Вера Рубин
англ. Vera Florence Rubin
Vera Rubin.jpg
Дата рождения:

23 июля 1928(1928-07-23)[1]

Место рождения:

Филадельфия, Пенсильвания, США

Дата смерти:

25 декабря 2016(2016-12-25)[2] (88 лет)

Место смерти:

Принстон, Мёрсер, Нью-Джерси, США

Страна:

Flag of the United States.svg США

Альма-матер:

Джорджтаунский университет, Корнеллский университет и Колледж Вассара[en]

Научный руководитель:

Георгий Антонович Гамов

Награды и премии:

Национальная научная медаль США — 1993 Золотая медаль Королевского астрономического общества — 1996

Commons-logo.svg Вера Рубин на Викискладе

Ве́ра Ру́бин (англ. Vera Rubin, урождённая Ку́пер (англ. Cooper); 23 июля 1928, Филадельфия, Пенсильвания — 25 декабря 2016) — американский астроном, одна из пионеров развития концепции вращения галактик. Она известна выявлением расхождений между предсказанным угловым движением галактик и наблюдаемым движением во время изучения кривой вращения галактики. Это явление стало известно как «проблема вращения галактики». Работы Рубин позволили открыть существование «тёмной материи».

Биография[править | править вики-текст]

Родилась в семье еврейских эмигрантов из Российской империи: отец — инженер Филип (Пит) Купер (1897—1989), родился под именем Пейсах Кобчевский в Вильне в семье перчаточника, эмигрировал с родителями в Нью-Йорк в 1904 году; мать — Роза Апельбаум (1901—1997, родом из Бессарабии), происходила из семьи портного[3]. Отец работал инженером в Лаборатории Белла (Bell Telephone Laboratories), где познакомился со своей будущей женой — сотрудницей бухгалтерского отдела этой же телефонной компании.

В 1948 году окончила Вассарский колледж[en] со степенью бакалавра искусств, попытавшись затем поступить в магистратуру Принстонского университета, в чём ей было отказано, так как до 1975 года женщины не могли поступать в магистратуру по астрономии. Поэтому она поступила в Корнеллский университет, где изучала физику и астрономию, получив степень магистра в 1951 году. В 1954 году окончила Джорджтаунский университет со степенью доктора философии. В конце 1960-х годов в Отделе земного магнетизма вашингтонского Института Карнеги Вера Рубин совместно с Кентом Фордом (англ.) приступила к наблюдениям ближайшего соседа галактики Млечный Путь, спиральной галактики М31 (туманность Андромеды).

В своей научной карьере Вера Рубин часто сталкивалась с критикой и враждебностью со стороны её коллег-мужчин. Несмотря на это, она оставалась сосредоточенной на работе, а не на этом отношении. Впервые она испытала враждебность, когда сообщила своему учителю физики в средней школе, что её приняли в Вассарский колледж. Он не очень ободряюще ответил «Это прекрасно. Всё будет хорошо до тех пор, пока ты будешь держаться подальше от науки».

Это не привело Веру Рубин в уныние, и даже после того, как ей было отказано во вступлении на курс астрономии в Принстоне, потому что к нему не допускались женщины, она продолжала обучение и в конечном итоге стала доктором философии в Джорджтауне.

Работая совместно с Кентом Фордом в 60-е годы, Рубин первая провела исследование, показавшее, что орбитальная скорость звезд на периферии галактик близка к скорости звёзд в центре галактики. Этот факт необычен, поскольку скорость кругового орбитального движения в гравитационном поле должна соответствовать массе внутри орбиты, причём наблюдаемая масса звёзд и газа в центре галактики оказывалась недостаточной, чтобы обеспечить столь высокую скорость на периферии.

Наблюдения, выполненные Верой Рубин, подтвердили гипотезу, высказанную ранее Фрицем Цвикки, который предположил, что обнаруженные им аномалии в движении галактик объясняются существованием своего рода невидимой тёмная материя, не взаимодействующей с электромагнитным излучением и рассеянной всюду по вселенной. Рубин смогла доказать, что во вселенной существует в 10 раз больше темной материи, чем считалось ранее, что более 90 % массы вселенной представляет собой тёмную материю. В течение многих лет исследование Веры Рубин не получало поддержку, поскольку многие её коллеги-мужчины дискредитировали его. Они считали, что её открытие не соответствует законам Ньютона и что она, вероятно, сделала ошибку в расчётах. И магистерскую, и докторскую диссертацию Рубин раскритиковали и, в основном, проигнорировали, хотя доказательства были неопровержимы.

Научное сообщество со временем признало её работу, но только потому, что её коллеги-мужчины позже подтвердили это.

Научная деятельность[править | править вики-текст]

Набор 21 кривой вращения галактик типа Sc (Vera Rubin, «Astrophysical Journal», 1980)
Кривая вращения Галактики Андромеды. Видно, что кривая вращения становится плоской на угловом расстоянии около 100 угловых минут от ядра галактики

1950-е годы — начало научной карьеры под руководством Георгия Антоновича Гамова. О своём учителе она отзывалась: «Он не умел ни писать, ни считать. Он не сразу сказал бы вам, сколько будет семью восемь. Но его ум был способен понимать всю Вселенную».

1960-е годы — исследование галактики Андромеды Верой Рубин и Кентом Фордом. Вывод учёных, основанный на полученных данных, гласит: «Полной аналогии с планетарными системами в спиральной галактике Туманность Андромеды не существует. В планетарных системах в соответствии с законами Кеплера и линейные и угловые скорости планет монотонно убывают по мере удаления от звезды, а скорости вращательного движения звезд и звездной материи в галактиках по мере удаления от центра возрастают, достигая стабильного максимума»[4]. Эти данные убедительно подтверждают гипотезу Цвикки.

1970-е годы — Вера Рубин с коллегами провела тщательное изучение кривой вращения многих звезд в Туманности Андромеды.

1980-е годы — Вера Рубин с помощью двух коллег вела систематические исследования и наблюдения 21 спиральной галактики типа Sc (по классификации Хаббла). По данным наблюдений был построен график, где ни одна из кривых вращения не оказывается классической, сужающейся формы, которая следует из законов Кеплера.

1990-е годы — Вера Рубин удостоилась высшей научной награды США — «Национальной научной медали» — и золотой медали Королевского астрономического общества Великобритании.

Вера Рубин стала почётным доктором множества университетов и двух академий наук, автором более ста статей и нескольких книг. Она продолжала научную работу, являясь сотрудницей Института Карнеги в Вашингтоне, до своей кончины в декабре 2016 года.

Тёмная материя[править | править вики-текст]

В 1970-х Рубин получила наиболее веские на тот момент доказательства существования темной материи[5]. Природа темной материи до сих пор неизвестна, но её наличие имеет решающее значение для понимания процессов галактического и сверх-галактического масштаба[6].

Гипотеза существования темной материи позволяет объяснить многие явления, такие как особенности вращения галактик, движение галактик внутри скоплений, наличие гравитационных линз и др. Работы Рубин также показали, что альтернативные модели в рамках модифицированной ньютоновской динамики не годятся для объяснения характера вращения галактик. Сама Рубин выразила разочарование по этому поводу, заявив: «если бы я могла выбирать, то предпочла бы, чтобы дальние гравитационные взаимодействия могли быть описаны модифицированными законами Ньютона. Мне это представляется более привлекательным, чем необходимость допущения неизвестного до сих пор вида элементарных частиц.»[7].

Работа[править | править вики-текст]

  • Преподаватель математики и физики, округ Монтгомери «Junior College» (1954—1955).
  • Научный сотрудник астроном Джорджтаунского университета (1955—1965).
  • Преподаватель Джорджтаунского университета (1959—1962).
  • Профессор астрономии Джорджтаунского университета (1962—1965).
  • Сотрудник кафедры земного магнетизма Института Карнеги в Вашингтоне (1965).

Почётный доктор на кафедрах:

  • Университета Крейтон (1978).
  • Гарвардского университета (1988).
  • Йельского университета (1990).
  • Уильямс-колледжа (1993).
  • Мичиганского университета (1996).
  • Джорджтаунского университета (1997).
  • Университета штата Огайо (1998).

Другая деятельность[править | править вики-текст]

  • Заместитель главного редактора, Astronomical Journal (1972-77)
  • Заместитель главного редактора, Astrophysical Journal Letters (1977-82)
  • Редакционная коллегия, Science Magazine (1979-87)

Личная жизнь[править | править вики-текст]

В 1948 году вышла замуж за Роберта Рубина, в то время студента физического отделения Корнеллского университета[8]. Их четверо детей получили доктораты в различных областях науки: Дэвид (род. 1950) и Аллан (род. 1960), геологи; Джудит Янг (1952—2014), астроном и физик; Карл (род. 1956), математик.

Награды[править | править вики-текст]

Публикации[править | править вики-текст]

  • Miller, B. W., and V. C. Rubin, Near nuclear velocities in NGC 5907: observations and mass models, Astron. J. 110, 2692—2699, 1995.
  • Rubin, V. C., What George Gamow didn’t know about the universe, in George Gamow Symposium, E. Harper, W. Parke, and D. Anderson, eds., pp. 95–113, Conference Series, Vol. 129, Astronomical Society of the Pacific, San Francisco, 1997.
  • Rubin, V. C., "Bright Galaxies, Dark Matter, " in Masters of Modern Physics Series. Springer Verlag/AIP Press: New York, 1997
  • Rubin, V., Dark matter in the universe, Scientific American Presents (special quarterly issue: Magnificent Cosmos) 9, no. 1, 106—110, 1998.
  • Rubin, V. C., One hundred years of rotating galaxies, Publ. Astron. Soc. Pacific 112, 747—750, 2000.
  • Sofue, Y., and V. Rubin, Rotation curves of spiral galaxies, Annu. Rev. Astron. Astrophys. 39, 137—174, 2001.

Примечания[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Robert Rubin, «Vera Rubin» in OUT OF THE SHADOWS: Contributions of 20th Century Women to Physics, Nina Byers and Gary Williams, ed., Cambridge University Press 2006.

Ссылки[править | править вики-текст]