Georges Lemaître - Georges Lemaître


Georges Lemaître

HP , RAS Associate
Georges Lemaître 1930s.jpg
Lemaître na década de 1930
Nascer
Georges Henri Joseph Édouard Lemaître

( 1894-07-17 )17 de julho de 1894
Charleroi , Bélgica
Faleceu 20 de junho de 1966 (20/06/1966)(71 anos)
Leuven , Bélgica
Nacionalidade Belga
Alma mater
Casa de St Edmund da Universidade Católica de Louvain , Cambridge
Massachusetts Institute of Technology
Conhecido por Teoria da expansão do universo Teoria do
Big Bang
Lei de Hubble – Lemaître
Lemaître – Tolman métrica
Lemaître coordena métrica
Friedmann – Lemaître – Robertson – Walker
Prêmios Prêmio Francqui (1934)
Medalha Eddington (1953)
Carreira científica
Campos Cosmologia
Astrofísica
Matemática
Instituições Universidade Católica de Leuven
Universidade Católica da América
Orientador de doutorado Charles Jean de la Vallée-Poussin (Lovaina)
Outros conselheiros acadêmicos Arthur Eddington (Cambridge)
Harlow Shapley (MIT)
Carreira eclesiástica
Religião cristandade
Igreja Igreja Católica
Ordenado 22 de setembro de 1923
por Désiré-Joseph Mercier
Assinatura
Assinatura de Georges Lemaitre.jpg

Georges Henri Joseph Édouard Lemaître ( / l ə m ɛ t r ə / lə- MET -rə ; francês:  [ʒɔʁʒ ləmɛːtʁ] ( ouvir )Sobre este som ; 17 de julho de 1894 - 20 de junho 1966) era um belga Católica sacerdote , matemático , astrônomo , e professor de física da Universidade Católica de Louvain . Ele foi o primeiro a teorizar que a recessão das galáxias próximas pode ser explicada por um universo em expansão , o que foi confirmado observacionalmente logo depois por Edwin Hubble . Ele primeiro derivou a "lei de Hubble", agora chamada de lei de Hubble-Lemaître pela IAU , e publicou a primeira estimativa da constante de Hubble em 1927, dois anos antes do artigo de Hubble. Lemaître também propôs a " teoria do Big Bang " sobre a origem do universo , chamando-a de "hipótese do átomo primordial " e, posteriormente, de "o começo do mundo".

Vida pregressa

Após uma educação clássica em uma escola secundária jesuíta , o Collège du Sacré-Coeur, em Charleroi , na Bélgica , Lemaître começou a estudar engenharia civil na Universidade Católica de Louvain aos 17 anos. Em 1914, interrompeu seus estudos para servir como um oficial de artilharia do exército belga durante a Primeira Guerra Mundial . No final das hostilidades, ele recebeu a Cruz de Guerra Belga com as palmas das mãos.

Depois da guerra, ele estudou física e matemática e começou a se preparar para o sacerdócio diocesano , não para os jesuítas. Ele obteve seu doutorado em 1920 com uma tese intitulada l'Approximation des fonctions de plusieurs variables réelles ( Aproximação de funções de várias variáveis ​​reais ), escrita sob a direção de Charles de la Vallée-Poussin . Ele foi ordenado um sacerdote em 22 de setembro 1923 pelo cardeal Désiré-Joseph Mercier .

Em 1923, ele se tornou um pesquisador associado em astronomia na Universidade de Cambridge , passando um ano na St Edmund's House (agora St Edmund's College , Universidade de Cambridge). Ele trabalhou com Arthur Eddington , que o apresentou à cosmologia moderna , astronomia estelar e análise numérica . Ele passou o ano seguinte no Harvard College Observatory em Cambridge, Massachusetts , com Harlow Shapley , que acabara de ganhar renome por seu trabalho com nebulosas , e no Massachusetts Institute of Technology (MIT), onde se inscreveu para o programa de doutorado em ciências.

Carreira

Millikan , Lemaître e Einstein após a palestra de Lemaître no California Institute of Technology em janeiro de 1933.
De acordo com a teoria do Big Bang , o universo emergiu de um estado extremamente denso e quente ( singularidade ). O próprio espaço tem se expandido desde então, carregando galáxias com ele, como passas em um pão crescente. O esquema gráfico acima é uma concepção artística que ilustra a expansão de uma porção de um universo plano.

Em seu retorno à Bélgica em 1925, tornou-se professor em tempo parcial na Universidade Católica de Louvain e iniciou o relatório que foi publicado em 1927 nos Annales de la Société Scientifique de Bruxelles ( Anais da Sociedade Científica de Bruxelas ) sob o título "Un Univers homogène de masse constante et de rayon croissant rendant compte de la vitesse radiale des nébuleuses extragalactiques" ("Um universo homogêneo de massa constante e raio crescente responsável pela velocidade radial das nebulosas extragalácticas"), que mais tarde o traria fama internacional. Neste relatório, ele apresentou a nova ideia de que o universo está se expandindo, que ele derivou da Relatividade Geral. Posteriormente, isso ficou conhecido como lei de Hubble , embora Lemaître tenha sido o primeiro a fornecer uma estimativa observacional da constante de Hubble . O estado inicial que ele propôs foi considerado o próprio modelo de Einstein de um universo estático de tamanho finito. O artigo teve pouco impacto porque o jornal em que foi publicado não era amplamente lido por astrônomos de fora da Bélgica. Arthur Eddington supostamente ajudou a traduzir o artigo para o inglês em 1931, mas a parte dele pertencente à estimativa da "constante de Hubble" não foi incluída na tradução por razões que permaneceram desconhecidas por muito tempo. Essa questão foi esclarecida em 2011 por Mario Livio : O próprio Lemaître omitiu esses parágrafos ao traduzir o artigo para a Royal Astronomical Society, em favor de relatos de novos trabalhos sobre o assunto, uma vez que nessa época os cálculos de Hubble já tinham melhorado os anteriores de Lemaître.

Nessa época, Einstein , embora não se opusesse à matemática da teoria de Lemaître, recusou-se a aceitar que o universo estava se expandindo; Lemaître lembrou seu comentário " Vos calculs sont corrects, mais votre physique est abominable " ("Seus cálculos estão corretos, mas sua física é atroz"). No mesmo ano, Lemaître voltou ao MIT para apresentar sua tese de doutorado sobre O campo gravitacional em uma esfera fluida de densidade invariante uniforme de acordo com a teoria da relatividade . Ao obter seu doutorado, foi nomeado professor titular da Universidade Católica de Louvain.

Em 1931, Arthur Eddington publicou nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society um longo comentário sobre o artigo de Lemaître de 1927, que Eddington descreveu como uma "solução brilhante" para os problemas pendentes da cosmologia. O artigo original foi publicado em uma tradução abreviada para o inglês mais tarde em 1931, junto com uma sequência de Lemaître respondendo aos comentários de Eddington. Lemaître foi então convidado a ir a Londres para participar de um encontro da British Association sobre a relação entre o universo físico e a espiritualidade. Lá ele propôs que o universo se expandisse a partir de um ponto inicial, que ele chamou de "Átomo Primevo". Ele desenvolveu essa ideia em um relatório publicado na Nature . A teoria de Lemaître apareceu pela primeira vez em um artigo para o leitor em geral sobre assuntos de ciência e tecnologia na edição de dezembro de 1932 da Popular Science. A teoria de Lemaître ficou mais conhecida como " teoria do Big Bang ", um termo pitoresco cunhado de maneira divertida durante uma transmissão de rádio da BBC em 1949 pelo astrônomo Fred Hoyle , que era um defensor do universo em estado estacionário e permaneceu assim até sua morte em 2001.

A proposta de Lemaître foi recebida com ceticismo por parte de seus colegas cientistas. Eddington achou a noção de Lemaître desagradável. Einstein considerou injustificável do ponto de vista físico, embora tenha encorajado Lemaître a olhar para a possibilidade de modelos de expansão não isotrópica, então é claro que ele não rejeitou totalmente o conceito. Einstein também apreciou o argumento de Lemaître de que o modelo de um universo estático de Einstein não poderia ser sustentado no passado infinito.

Com Manuel Sandoval Vallarta , Lemaître descobriu que a intensidade dos raios cósmicos variava com a latitude porque essas partículas carregadas interagiam com o campo magnético terrestre. Em seus cálculos, Lemaître e Vallarta usaram o computador analisador diferencial do MIT desenvolvido por Vannevar Bush . Eles também trabalharam em uma teoria da radiação cósmica primária e a aplicaram em suas investigações do campo magnético do Sol e os efeitos da rotação da galáxia.

Lemaître e Einstein se encontraram em quatro ocasiões: em 1927 em Bruxelas , por ocasião de uma Conferência Solvay ; em 1932 na Bélgica, por ocasião de um ciclo de conferências em Bruxelas; na Califórnia em janeiro de 1933; e em 1935 em Princeton . Em 1933, no California Institute of Technology , depois que Lemaître detalhou sua teoria, Einstein se levantou, aplaudiu e supostamente disse: "Esta é a explicação mais bela e satisfatória da criação que já ouvi." No entanto, há divergências sobre a divulgação dessa citação nos jornais da época, e pode ser que Einstein não estivesse se referindo à teoria como um todo, mas apenas à proposta de Lemaître de que os raios cósmicos podem ser os artefatos remanescentes do "explosão".

Em 1933, quando retomou sua teoria do universo em expansão e publicou uma versão mais detalhada nos Anais da Sociedade Científica de Bruxelas , Lemaître alcançou seu maior reconhecimento público. Jornais de todo o mundo o chamaram de famoso cientista belga e o descreveram como o líder da nova física cosmológica. Também em 1933, Lemaître atuou como professor visitante na The Catholic University of America .

Em 27 de julho de 1935, ele foi nomeado cônego honorário da catedral de Malines pelo cardeal Josef Van Roey.

Ele foi eleito membro da Pontifícia Academia de Ciências em 1936, onde desempenhou um papel ativo, servindo como seu presidente de março de 1960 até sua morte.

Em 1941, foi eleito membro da Real Academia de Ciências e Artes da Bélgica . Em 1946, ele publicou seu livro sobre L'Hypothèse de l'Atome Primitif ( The Primeval Atom Hypothesis ). Foi traduzido para o espanhol no mesmo ano e para o inglês em 1950.

Em 1951, o Papa Pio XII declarou que a teoria de Lemaître fornecia uma validação científica para o catolicismo . No entanto, Lemaître se ressentiu da proclamação do Papa, afirmando que a teoria era neutra e não havia uma conexão nem uma contradição entre sua religião e sua teoria. Lemaître e Daniel O'Connell, o conselheiro científico do papa, persuadiram o papa a não mencionar publicamente o criacionismo e a parar de fazer proclamações sobre cosmologia. Lemaître era um católico devoto, mas se opunha a misturar ciência com religião, embora sustentasse que os dois campos não estavam em conflito.

Durante a década de 1950, ele gradualmente desistiu de parte de sua carga de trabalho docente, encerrando-a completamente quando assumiu o status de emérito em 1964. Em 1962, opondo-se fortemente à expulsão de falantes de francês da Universidade Católica de Louvain, criou o movimento ACAPSUL junto com Gérard Garitte para lutar contra a divisão.

Durante o Concílio Vaticano II de 1962-65, ele foi convidado pelo Papa João XXIII para servir na 4ª sessão da Pontifícia Comissão sobre Controle de Nascimentos . No entanto, como o seu estado de saúde impossibilitou-lhe a deslocação a Roma - sofreu um enfarte em Dezembro de 1964 - Lemaître hesitou, manifestando surpresa por ter sido escolhido. Ele disse a um colega dominicano , Père Henri de Riedmatten, que achava perigoso para um matemático se aventurar fora de sua área de especialização. Ele também foi nomeado prelado doméstico ( Monsenhor ) em 1960 pelo Papa João XXIII .

No final de sua vida, ele se dedicou cada vez mais a problemas de cálculo numérico. Ele era um notável algébrico e calculador aritmético. Desde 1930, ele usava as máquinas de calcular mais poderosas da época, a Mercedes-Euklid . Em 1958, ele conheceu o Burroughs E 101 da Universidade , seu primeiro computador eletrônico. Lemaître manteve um forte interesse pelo desenvolvimento de computadores e, ainda mais, pelos problemas de linguagem e programação de computadores .

Ele morreu em 20 de junho de 1966, logo após ter sabido da descoberta da radiação cósmica de fundo em microondas , que forneceu mais evidências para sua proposta sobre o nascimento do universo.

Trabalhar

Lemaître foi um pioneiro na aplicação da teoria da relatividade geral de Albert Einstein à cosmologia . Em um artigo de 1927, que precedeu em dois anos o artigo marcante de Edwin Hubble , Lemaître derivou o que ficou conhecido como lei de Hubble e o propôs como um fenômeno genérico na cosmologia relativística. Lemaître também foi o primeiro a estimar o valor numérico da constante de Hubble .

Einstein foi cético em relação a este artigo. Quando Lemaître abordou Einstein na Conferência Solvay de 1927 , este último apontou que Alexander Friedmann havia proposto uma solução semelhante para as equações de Einstein em 1922, implicando que o raio do universo aumentava com o tempo. (Einstein também criticou os cálculos de Friedmann, mas retirou seus comentários.) Em 1931, seu annus mirabilis , Lemaître publicou um artigo na Nature expondo sua teoria do "átomo primordial".

Friedmann foi prejudicado por viver e trabalhar na URSS e morreu em 1925, logo após inventar a métrica Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker . Como Lemaître passou toda a sua carreira na Europa, seu trabalho científico não é tão conhecido nos Estados Unidos quanto o de Hubble ou Einstein, ambos bem conhecidos nos Estados Unidos pelo fato de residirem lá. No entanto, a teoria de Lemaître mudou o curso da cosmologia. Isso porque Lemaître:

  • Estava bem familiarizado com o trabalho dos astrônomos e projetou sua teoria para ter implicações testáveis ​​e estar de acordo com as observações da época, em particular para explicar o desvio para o vermelho observado das galáxias e a relação linear entre distâncias e velocidades;
  • Propôs sua teoria em um momento oportuno, já que Edwin Hubble em breve publicaria sua relação velocidade-distância que apoiava fortemente um universo em expansão e, conseqüentemente, a teoria do Big Bang de Lemaître;
  • Estudou com Arthur Eddington , que garantiu que Lemaître fosse ouvido na comunidade científica.

Tanto Friedmann quanto Lemaître propuseram cosmologias relativísticas com um universo em expansão. No entanto, Lemaître foi o primeiro a propor que a expansão explica o redshift das galáxias. Ele concluiu ainda que um evento inicial " semelhante à criação " deve ter ocorrido. Na década de 1980, Alan Guth e Andrei Linde modificaram essa teoria adicionando a ela um período de inflação .

Einstein a princípio descartou Friedmann, e depois (privadamente) Lemaître, de imediato, dizendo que nem toda matemática leva a teorias corretas. Depois que a descoberta de Hubble foi publicada, Einstein rápida e publicamente endossou a teoria de Lemaître, ajudando tanto a teoria quanto seu proponente a obter rápido reconhecimento.

Lemaître também foi um dos primeiros a adotar computadores para cálculos cosmológicos. Ele apresentou o primeiro computador à sua universidade (um Burroughs E 101 ) em 1958 e foi um dos inventores do algoritmo de transformação rápida de Fourier .

Em 1931, Lemaître foi o primeiro cientista a propor que a expansão do universo estava realmente acelerando, o que foi confirmado observacionalmente na década de 1990 por meio de observações de supernovas muito distantes do Tipo IA com o Telescópio Espacial Hubble que levou ao Prêmio Nobel de Física de 2011 .

Em 1933, Lemaître encontrou uma importante solução não homogênea das equações de campo de Einstein descrevendo uma nuvem de poeira esférica, a métrica Lemaître-Tolman .

Em 1948, Lemaître publicou um ensaio matemático polido "Quaternions et espace elliptique", que esclareceu um espaço obscuro. William Kingdon Clifford havia descrito cripticamente o espaço elíptico em 1873, numa época em que os versores eram comuns demais para serem mencionados. Lemaître desenvolveu a teoria dos quatérnios a partir dos primeiros princípios para que seu ensaio pudesse ser autônomo, mas ele lembrou o programa de Erlangen em geometria enquanto desenvolvia a geometria métrica do espaço elíptico.

Lemaître foi o primeiro cosmologista teórico a ser nomeado em 1954 para o Prêmio Nobel de Física por sua previsão do universo em expansão. Surpreendentemente, ele também foi nomeado para o Prêmio Nobel de Química de 1956 por sua teoria do átomo primordial.

Honras

Em 17 de março de 1934, Lemaître recebeu o Prêmio Francqui , a mais alta distinção científica belga, do Rei Leopoldo III . Seus proponentes foram Albert Einstein , Charles de la Vallée-Poussin e Alexandre de Hemptinne. Os membros do júri internacional foram Eddington, Langevin , Théophile de Donder e Marcel Dehalu. No mesmo ano, ele recebeu a Medalha Mendel da Universidade Villanova .

Em 1936, Lemaître recebeu o Prix ​​Jules Janssen , o maior prêmio da Société astronomique de France , a sociedade astronômica francesa.

Outra distinção que o governo belga reserva para cientistas excepcionais foi atribuída a ele em 1950: o prêmio decenal para ciências aplicadas para o período 1933-1942.

Em 1953, ele recebeu a Medalha Eddington inaugural concedida pela Royal Astronomical Society .

Em 2005, Lemaître foi eleito para o 61º lugar de De Grootste Belg ("The Greatest Belgian"), um programa de televisão flamengo no VRT . No mesmo ano foi eleito o 78º lugar pela audiência do Les plus grands Belges ("Os Maiores Belgas"), um programa de televisão da RTBF .

Em 17 de julho de 2018, o Google Doodle comemorou o 124º aniversário de Georges Lemaître.

Em 26 de outubro de 2018, uma votação eletrônica entre todos os membros da União Astronômica Internacional votou 78% para recomendar a mudança do nome da lei Hubble para lei Hubble-Lemaître .

Na cultura popular

Em 2019, ele foi o assunto de uma pergunta de pesquisa: "As escolas na América deveriam ensinar a teoria da criação do padre católico Georges Lemaitre como parte de seu currículo de ciências?" 53% dos entrevistados disseram "Não", provavelmente confundindo sua teoria com o criacionismo .

Homônimos

Bibliografia

"L'Hypothèse de l'Atome primitif" (The Primeval Atom - an Essay on Cosmogony) (1931)

Veja também

Referências

Notas

Citações

Fontes

Leitura adicional

  • Berenda, Carlton W. (1951). "Notas sobre a cosmogonia de Lemaître". The Journal of Philosophy . 48 (10): 338–341. doi : 10.2307 / 2020873 . JSTOR  2020873 .
  • Berger, AL, editor, The Big Bang e Georges Lemaître: Proceedings of a Symposium em homenagem a G. Lemaître cinquenta anos após seu início na Cosmologia do Big-Bang, Louvain-Ia-Neuve, Bélgica, 10-13 de outubro de 1983 (Springer, 2013).
  • Cevasco, George A. (1954). "O Universo e o Abade Lemaitre". Irish Monthly . 83 (969).
  • Godart, Odon & Heller, Michal (1985) Cosmology of Lemaître , Pachart Publishing House.
  • Farrell, John, The Day Without Yesterday: Lemaître, Einstein and the Birth of Modern Cosmology (Basic Books, 2005), ISBN  978-1560256601 .
  • McCrea, William H. (1970). "Cosmologia hoje: uma revisão do estado da ciência com ênfase particular nas contribuições de Georges Lemaître". American Scientist . 58 (5).
  • Kragh, Helge (1970). "Georges Lemaître" (PDF) . Em Gillispie, Charles (ed.). Dicionário de Biografia Científica . Nova York: Scribner & American Council of Learned Societies. pp. 542–543. ISBN 978-0-684-10114-9.
  • Turek, Jósef. Georges Lemaître e a Pontifícia Academia de Ciências, Specola Vaticana, 1989.

links externos