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哎呀,话说啊,19世纪眼瞅着就要过去了,科学家们心里那叫一个美滋滋啊,觉得吧,物理学里头那些个谜团,他们算是解得七七八八了。
你想想啊,电学、磁学、气体学,还有光学、声学、动力学、统计力学,全都让他们给征服了。X射线、阴极射线、电子、放射现象,也都发现了。欧姆、瓦特、开尔文、焦耳、安培,还有小小的尔格,这些计量单位,也都是他们的发明。
凡是能振荡的、能加速的、能干扰的、能蒸馏的、能化合的、能称质量的、或者能变成气体的,他们都给整明白了。还提出了一大堆儿普遍定律,那叫一个神气!“光的电磁场理论”、“里氏互比定律”、“查理气体定律”、“体积结合定律”、“第零定律”、“原子价概念”、“质量作用定律”,哎哟,太多了,数都数不过来!整个世界啊,丁丁当当、喀嚓喀嚓的,全是他们发明的机器和仪器的声音。好多聪明人就觉得,科学家们啊,没啥可干的啦!
1875年,德国基尔有个小伙子叫马克斯·普朗克,他当时挺犹豫的,不知道该学数学还是物理。别人都劝他,哎呀,别学物理啦,物理学的大问题都解决了。下个世纪啊,那是巩固提高的世纪,不是革命的世纪。可普朗克他偏不听,就钻研理论物理学去了,一头扎进热力学的核心问题——熵的研究。(这熵啊,说白了就是物质系统里随意或者无序状态的量度。一副新扑克牌是按花色排好的,那叫有序;洗牌之后就乱了,熵就是衡量这种乱的程度的。)
普朗克觉得这问题有搞头,挺有前景。1891年,他研究出成果了,结果发现,关于熵的这项重要工作,早就有人做过了!是耶鲁大学一个叫J.威拉德·吉布斯的学者。
吉布斯这人啊,挺厉害的,但可能没啥人听过他。他特别低调,很少露面。除了去欧洲搞了三年研究,他一辈子几乎都在三个街区里头打转:一边是家,一边是耶鲁大学的校园。他在耶鲁大学头十年,工资都懒得领。(他有别的收入。)从1871年起,他当上了教授,一直到1903年去世。教书的时候,平均每学期选他课的学生就一个。他写的东西啊,那叫一个晦涩难懂,还老用自己发明的符号,很多人都觉得像天书一样。但是啊,在那些神秘的公式里头,藏着最英明、最深刻的见解。
1875到1878年,吉布斯写了一系列论文,编成了《论多相物质的平衡》。这本书啊,把几乎所有的热力学原理都阐述得特别好,包括“气体、混合物、平面、固体、相移、化学反应、电化电池、沉淀,还有渗透”等等。吉布斯想说明啊,热力学不光适用于蒸汽机这些庞大又嘈杂的东西,在化学反应的原子层面上也一样重要。这本书一直被称为“热力学原理”,但是,吉布斯偏偏把这些划时代的见解发表在《康涅狄格州艺术与科学院学报》上,这份杂志啊,在康涅狄格州都没啥名气。所以啊,普朗克很晚才知道他。
普朗克没泄气,哎,可能稍微有点儿胆怯,就开始研究别的问题了。先稍微换个方向,咱们去俄亥俄州的克利夫兰,去一家叫凯斯实用科学学校的机构。19世纪80年代,那儿有个物理学家叫阿尔伯特·迈克尔逊,正值壮年。他跟他的朋友,化学家爱德华·莫雷,一起做了一系列试验。这些试验的结果啊,很有意思,也很令人吃惊,对后来的很多事情产生了重大的影响。
迈克尔逊和莫雷啊,无意之中破坏了人们长期以来对“光以太”的信念。这光以太啊,是一种稳定、看不见、没重量、没摩擦力的,嗯…完全是人们想象出来的东西。人们认为它充满了宇宙。笛卡尔假设了它,牛顿也接受了它,之后几乎所有人都对它怀有崇敬之情。在19世纪物理学里,它占着绝对的中心地位,用来解释光为什么能在空荡荡的太空里传播。尤其是在19世纪初,这玩意儿特别重要,因为那时候人们把光和电磁看成是波,也就是说,某种振动。振动得在什么东西里发生啊,所以就需要一种以太。一直到1909年,英国物理学家J.J.汤姆森还坚持说:“以太不是哪个爱好思索的哲学家的凭空想像,它对我们来说,就像我们呼吸的空气那样不可缺少。”可是,过了四年多,人们就无可争议地确定,以太根本不存在!
要说19世纪的美国是个充满机会的地方,那阿尔伯特·迈克尔逊绝对是个好例子。他1852年生于德国和波兰边境,家里是贫苦的犹太商人。小时候,他跟着家人去了美国,在加利福尼亚州一个淘金热地区的矿工村里长大。他爸在那儿做干货生意。家里太穷了,他上不起大学,就跑到首都华盛顿,在白宫门口晃悠,希望能碰上尤利塞斯·S.格兰特总统出来散步。(那时候的人真是朴实啊。)在散步的时候,迈克尔逊深深地博得了总统的喜欢,格兰特竟然答应免费送他去美国海军学院学习。迈克尔逊就在那儿学了物理。
十年后,迈克尔逊已经是克利夫兰凯斯学校的教授了,他开始对测量一种叫“以太漂移”的东西感兴趣——就是运动物体穿越空间时产生的一种顶头风。牛顿物理学认为,在观察者看来,光在穿越以太时速度是不一样的,取决于观察者是朝向还是背向光源移动。但没人知道怎么测量这个。迈克尔逊突然想到,地球有半年时间是朝着太阳方向运动的,有半年时间是背向太阳方向运动的。他觉得,只要在相对的季节里仔细测量,比较光的速度,就能找到答案。
迈克尔逊说服了电话的发明者、刚发了财的亚历山大·格雷厄姆·贝尔,让他出钱制造了一台迈克尔逊自己设计的灵敏仪器,叫干涉仪,用来精确地测定光的速度。然后,在莫雷的帮助下,迈克尔逊进行了几年的精心测量。这活儿非常细致又费力,迈克尔逊精神都崩溃了,不得不中断了一段时间。
但是,到1887年,他们有了结果。这个结果啊,完全出乎意料。
加州理工学院天体物理学家基普·S.索恩写道:“结果证明,光的速度在各个方向、各个季节都是一样的。”这可是两百年来,啊不,恰好两百年,第一次有迹象表明,牛顿定律可能不是在任何时候、任何地方都适用的。迈克尔逊-莫雷实验成为了“很可能是物理学史上最负面的结果”。迈克尔逊因此获得了诺贝尔物理学奖,成为第一个获此殊荣的美国人,但那是二十年以后的事了。与此同时,迈克尔逊-莫雷实验像一股霉味一样,挥之不去地飘荡在科学家的脑海里。
有意思的是,尽管有了这项发现,到了20世纪,迈克尔逊跟别人一样,觉得科学工作快要走到头了——用《自然》杂志上的一位作者的话说:“只要添上几个角楼和尖顶,在房顶上刻几处浮雕就够了。”
可实际上,世界马上就要进入一个科学的世纪了!到时候啊,谁都懂一点,谁都不会啥都懂。科学家们很快就会发现,自己漂浮在粒子和反粒子的汪洋大海里,东西瞬间出现,瞬间消失,纳米秒都显得慢得很,一切都那么古怪。科学正从宏观物理学向微观物理学转变。宏观物理学里,东西看得见、摸得着、量得出;微观物理学里,事情发生得太快,超出了想象。我们快要进入一个量子时代啦,而第一个推开这扇大门的人,就是一直倒霉的马克斯·普朗克。
1900年,42岁的普朗克已经是柏林大学的理论物理学家了。他提出了一个新的“量子理论”,认为能量不是像流水一样连续的,而是一包包地传送的,他称之为量子。这可真是个新奇的概念,而且是个很好的概念。从短期来看,它可以解释迈克尔逊-莫雷实验的谜团,因为它表明光不一定是一种波动。从长远来看,它将为整个现代物理学奠定基础。总之,这是世界要发生变化的第一个迹象。
但是,划时代的事件——一个新时代的黎明——要到1905年才发生。当时,德国的物理学杂志《物理学年鉴》发表了一系列论文,作者是个年轻的瑞士职员。他没上过大学,没用过实验室,就泡在伯尔尼国家专利局的小图书馆里。他是专利局的三级技术审查员。(他申请升为二级审查员,还被拒绝了。)
他叫阿尔伯特·爱因斯坦。在那重要的一年,他向《物理学年鉴》递交了五篇论文,其中三篇“称得上是物理学史上最伟大的作品”——一篇用普朗克刚提出的量子理论审视光电效应,一篇论述悬浮小粒子的状况(也就是现在说的布朗运动),一篇概述了狭义相对论。
第一篇解释了光的性质(还促使很多事情成为可能,包括电视),让爱因斯坦拿了个诺贝尔奖。第二篇提供了证据,证明原子确实存在——让人惊讶的是,以前一直有人质疑这个。第三篇,那可是彻底改变了世界!
爱因斯坦1879年生于德国南部的乌尔姆,在慕尼黑长大。他的早年生活啊,看不出来他会成为大人物。据说啊,他三岁才学会说话。19世纪90年代,他爸的电器生意破产了,全家搬到米兰,但十几岁的阿尔伯特去了瑞士继续读书——虽然他一开始没通过大学入学考试。1896年,他放弃了德国籍,免得被征入伍,进了苏黎世联邦工业大学,学了个四年制的课程,想当个中学老师。他是个聪明但不算太出色的学生。
1900年,他毕业了,没几个月就开始往《物理学年鉴》投稿。他的第一篇论文啊,写的是吸管里流体的物理学。从1902年到1904年,他写了一系列关于统计力学的论文,结果发现,J.威拉德·吉布斯早在1901年就在康涅狄格州悄悄地发表了同样的作品:《统计力学的基本原理》。
阿尔伯特爱上了一个同学,一个叫米勒娃·玛丽奇的匈牙利姑娘。1901年,他们没结婚就生了个孩子,是个女儿。他们很谨慎,把孩子送人了。爱因斯坦从没见过自己的孩子。两年后,他和玛丽奇结了婚。在这期间,爱因斯坦在瑞士专利局找到了一份工作,在那里待了七年。他挺喜欢这份工作的:很有挑战性,能让他的脑子一直转,但又不至于让他没时间搞物理。就在这种背景下,他于1905年创立了狭义相对论。
《论动体的电动力学》,无论是内容还是表达方式,都是最优秀的科学论文之一。它没有脚注,没有引用,几乎不用数学,没提过任何影响过这篇论文或者在这篇论文之前的作品,就感谢了一个人,是他专利局的同事,名叫米歇尔·贝索。爱因斯坦好像“全凭思索,独自一人,没听取别人的意见就得出了结论。在很大程度上,情况就是这样”。
他著名的等式E=mc²没出现在这篇论文里,但出现在几个月后的一篇补充里。E代表能量,m代表质量,c²代表光速的平方。
简单来说,这个等式就是:质量和能量是等价的。它们是同一东西的两种形式:能量是获释的质量;质量是等待获释的能量。c²是个大得不得了的数字,所以这个等式意味着,每个物体里都包含着极其大量的能量。
你可能觉得自己不怎么壮实,但一个普通个子的成年人,身体里包含着不少于7×10¹⁸焦耳的潜能——爆炸的威力足足抵得上30颗氢弹!要是你知道怎么释放它,而且真想这么做的话。每种物体内部都蕴藏着这样的能量。我们只是不太会把它释放出来而已。连一颗铀弹,我们现在造出来的能量最大的家伙,释放出的能量还不到它能释放出的1%!
爱因斯坦的理论解释了放射作用是怎么发生的:一块铀怎么源源不断地释放出强辐射能量,而不像冰块那样融化。(只要把质量极其有效地转变为能量就能做到:E=mc²。)它解释了恒星为什么可以燃烧几十亿年而不把燃料用尽。(同上。)爱因斯坦用一个简单的公式,一下子让地质学家和天文学家的视界开阔了几十亿年。这个理论还表明,光速是不变的,是最快的,什么速度也超不过它。因此,它一下子让我们弄清了宇宙性质的核心。而且,它还解决了光以太的问题,说明它并不存在。爱因斯坦的宇宙不需要以太。
物理学家不太重视瑞士专利局职员发表的东西,所以尽管爱因斯坦的论文提供了很多信息,但没引起太多注意。刚解开宇宙里几个最难解开的谜团,爱因斯坦就申请大学讲师的职位,被拒绝了,接着又申请中学教师的职位,又被拒绝了。于是,他又干起了三级审查员的活儿——当然,他没停止思考。他离大功告成还远着呢。
有一次,诗人保罗·瓦莱里问爱因斯坦,他是不是随身带着个笔记本记录自己的想法。爱因斯坦有点惊讶地看了他一眼。“哦,那没必要,”他回答说,“我极少带个笔记本。”我要是说,他真带个本子就好了。爱因斯坦的下一个点子,是一切点子里最伟大的点子。布尔斯、莫茨和韦弗在他们的原子科学史里说,这绝对是最最伟大的点子。“作为一个脑子的独创,”他们写道,“这无疑是人类最高的智力成就。”评价可真高啊!
1907年,反正书上是这么写的,有个工人从房顶上掉了下来,爱因斯坦就开始考虑引力的问题。不过啊,像很多动人的故事一样,这个故事的真实性好像有点问题。据爱因斯坦自己说,他想到引力问题的时候,只是坐在椅子上。
实际上,爱因斯坦更像是在开始为引力问题找答案。他一开始就清楚地认识到,狭义相对论里缺了引力。狭义相对论之所以“狭义”,是因为它研究的完全是在无障碍状态下运动的东西。但要是运动中的东西——特别是光——遇到了引力这样的障碍会怎么样?在此后十年里,他一直在思考这个问题,最后在1917年初发表了论文《关于广义相对论的宇宙学思考》。当然,1905年的狭义相对论是个深刻又重要的成就。但正如C.P.斯诺指出的,要是爱因斯坦没想出来,别人也会想出来,很可能在五年之内。这是早晚会发生的事。但广义相对论完全是另一回事。“没有它,”斯诺在1979年写道,“我们今天可能还在等那个理论。”
爱因斯坦总叼着烟斗,和蔼可亲,不爱露面,一头乱发,真是个非凡人物。这样的人不可能永远默默无闻。1919年,战争结束了,世界突然发现了他。几乎同时,他的相对论以普通人无法搞懂而出名。《纽约时报》决定写篇报道,不知怎么的,派了个高尔夫记者亨利·克劳奇去负责采访。结果正如戴维·博丹尼斯在他的《E=mc²》里指出的,这根本解决不了问题。
克劳奇胜任不了这次采访,他几乎什么都搞错了。他的报道里有很多令人难忘的错误,其中之一就是,他断言爱因斯坦找了个胆子很大的出版商,敢于出版一本全世界只有12个人能看懂的书。当然,根本没这样的书,没这样的出版商,也没这么小的学术圈,但这种说法已经深入人心。没过多久,人们就觉得,能搞懂相对论的人更少了。
有个记者问英国天文学家阿瑟·爱丁顿,他是不是世界上仅有的三个能理解爱因斯坦相对论的人之一。爱丁顿认真地想了片刻,然后回答说:“我正在想谁是第三个人呢。”其实,相对论的问题不在于它涉及微分方程、洛伦兹变换和其他复杂的数学(虽然它确实涉及,有些方面连爱因斯坦也需要别人帮忙),而在于它不是凭直觉就能完全搞懂的。
相对论的内容是:空间和时间不是绝对的,而是既相对于观察者,又相对于被观察者;一个人移动得越快,这种效果就越明显。我们永远没法加速到光速;相对于旁观者而言,我们越努力(因此我们走得越快),我们的模样就越失真。
与此同时,科普工作者想方设法让大众明白这些概念。数学家和哲学家罗素写的《相对论ABC》算是一次比较成功的尝试,至少在商业上可以这么说。罗素在这本书里用了一个至今已经多次使用的比喻。他让读者想象一列90米长的火车,以光速的60%行驶。对于站在站台上看着它驶过的人来说,那列火车看上去只有70多米长,车上的一切都会缩小。要是我们听得见车上的人说话,他们的声音听上去会含糊不清,十分缓慢,像唱片放得太慢,他们的行动也会变得很笨拙。连车上的钟似乎也只以平常速度的五分之四走动。
然而——问题就在这里——车上的人并不觉得自己变了形。在他们看来,车上的一切都很正常。反倒是站在站台上的我们古怪地变小了,动作变慢了。你看,这一切都和你与移动物体的相对位置有关。
其实,你每次移动都会产生这样的效果。坐飞机飞过美国,你会比在你后面下飞机的人年轻一百亿亿分之一秒。就算从屋子这头走到那头,你所经历的时间和空间也会稍微改变。据说,一个以每小时160公里的速度扔出去的棒球,在抵达本垒板的过程中会获得0.000 000 000 002克物质。所以,相对论的作用是具体可测的。只不过,这种变化太小了,我们察觉不到。但是,对于宇宙中的其他东西来说——光、引力、宇宙本身——这些就是举足轻重的大事了。
所以,如果说相对论的概念有点怪,那只是因为我们在正常生活中没经历过这类相互作用。不过,不得不再次求助于博尼丹斯,我们都经常遇到其他种类的相对论,比如声音。你在公园里,有人在演奏难听的音乐,你知道,要是走远一点,音乐好像就轻一点。当然,那不是因为音乐真的轻了点,只是因为你对于音乐的位置发生了变化。对于体积很小或者行动缓慢的东西来说,很难相信喇叭似乎同时能对两个听众放出两种音量的音乐。
在“广义相对论”的众多概念中,最具挑战性、最难理解的就是时间是空间组成部分的这个概念。我们本能地把时间看作是永恒、绝对、不可改变的,相信什么也干扰不了它的坚定步伐。但爱因斯坦认为,时间是可以改变、不断变化的。时间甚至还有形状。一份时间与三份空间结合在一起,形成一份“时空”。
通常,时空是这样解释的:想象一块平坦又柔韧的东西,比如地毯或橡皮垫子,上面放个又重又圆的物体,比如铁球。铁球的重量使得下面的垫子稍微伸展下陷。太阳对时空的作用就差不多这样:铁球使垫子伸展、弯曲、翘起。现在,要是你让一个小球从垫子上滚过去,它试图做直线运动,就像牛顿运动定律要求的那样。但是,当它接近大球以及垫子下陷部分的时候,它就滚向低处,不可避免地被大球吸过去。这就是引力——时空弯曲的产物。
凡是有质量的物体,都会在宇宙的垫子上造成一个小小的凹坑。所以,正如丹尼斯·奥弗比说的,宇宙就是“最终的下陷垫子”。从这个角度来看,引力与其说是一种东西,不如说是一种结果。用物理学家米奇奥·卡库的话说:“不是一种‘力’,而是时空弯曲的副产品。”卡库还说:“在某种意义上,引力并不存在;使行星和恒星运动的是空间和时间的变形。”
用下陷的垫子做比喻,只能帮助我们理解到这种程度,因为它没包含时间的作用。不过,我们的大脑也只能想象到这地步了。要想想象空间和时间以3:1的比例织成时空,太难了。总之,我们都觉得,对于一个凝视着瑞士首都专利局窗外的年轻人来说,这真是个了不起的见解。
爱因斯坦的广义相对论提出了很多见解。其中,他认为宇宙要么总是在膨胀,要么总是在收缩。但他不是宇宙学家,接受了流行的看法,觉得宇宙是固定的、永恒的。
他出于本能,在自己的等式里加了个“宇宙常数”,把它作为一种数学暂停键,用来抵消引力的作用。科学史书总是原谅爱因斯坦的这个错误,但这其实是科学上很可怕的事。他称之为“我一生中所犯的最大错误”。
巧的是,爱因斯坦为自己的理论加上常数的时候,在亚利桑那州的洛厄尔天文台,有个天文学家在记录远方恒星的光谱图,发现恒星好像在离我们远去。这个天文学家有个动听的名字:维斯托·斯莱弗。(他是印第安纳州人。)原来,宇宙不是静止的。斯莱弗发现,这些恒星明显地显示出一种多普勒频移的迹象,跟赛车场上飞驰而过的汽车发出的那种连贯又特别的“嚓——嗖”的声音属于同一机制。这种现象也适用于光;对于不停远去的星系来说,它被称为红移。
斯莱弗第一个注意到光的这种作用,意识到这对将来理解宇宙的运动非常重要。可惜的是,谁也没太注意他。洛厄尔天文台是个比较独特的地方,斯莱弗不知道爱因斯坦的相对论,世界也不知道斯莱弗,所以他的发现没什么影响。
这份荣誉给了埃德温·哈勃,一个非常自负的大人物。哈勃1889年生于密苏里州的一个小镇,比爱因斯坦小十岁。他爸爸是个成功的保险公司经理,家里生活优越。埃德温还天生有个好身体,他是个有天赋的运动员,魅力十足,相貌堂堂。一位崇拜者说他“美得像美神阿多尼斯”。按他自己的话说,他还经常见义勇为。
1919年,他已经三十岁了,搬到加利福尼亚州,在威尔逊山天文台找了份工作。出人意料的是,他很快成了20世纪最杰出的天文学家。
我们先停一下,想想那时候人们对宇宙的了解是多么的少。
现在的天文学家认为,在可见的宇宙里可能有一千四百亿个星系。这数字太大了!假设把一个星系比作一粒冻豆子,这些豆子就能塞满一个大礼堂。1919年,哈勃第一次把脑袋伸向望远镜的时候,我们只知道一个星系:银河系。其他的一切,要么被认为是银河系的组成部分,要么被认为是远方天际里的一团气体。哈勃很快证明这种看法是错的。
在之后的十年里,哈勃着手研究关于宇宙的两个最基本的问题:宇宙存在多久了?宇宙有多大?为了回答这两个问题,首先要两件事,某类星系离我们多远?它们以多快的速度远离我们?红移能让我们知道星系后退的速度,但不能让我们知道它们离我们多远。所以,你需要所谓的“标准烛光”,准确测得的某个恒星的亮度,作为测算其他恒星的亮度,进而计算其相对距离的基准。
哈勃运气不错。不久前,亨利埃塔·斯旺·莱维特想到了一种找到这类恒星的方法。莱维特在哈佛大学学院天文台担任计算员。一辈子研究恒星的照片并进行计算。计算员就是个干苦活的。但在那个年代,无论在哈佛大学还是在任何地方,这是女性离天文学最近的地方。
哈佛大学的安妮·江普·坎农利用她熟悉恒星的有利条件,发明了一种恒星分类系统。这个系统一直用到今天。莱维特的贡献更有意义。她注意到,有一种叫造父变星的恒星,在有节奏地搏动,就像星体的心跳。我们现在知道,造父变星搏动,是因为它们变成了红巨星。莱维特发现,通过比较造父变星在天空中不同角度的大小,就可以计算出它们之间的相对位置。它们可以作为标准烛光。用这种方法得到的只是相对距离,不是绝对距离。但即使这样,这也是第一次有人想出了一个计算浩瀚宇宙的实用方法。
哈勃把莱维特测量宇宙的标准和维斯托·斯莱弗的红移结合起来,开始测量空间的点。1923年,他证明,仙女座里一团代号为M31的薄雾状的东西根本不是气云,而是一大堆光华夺目的恒星,它本身就是一个星系,直径有一万光年,离我们至少有九十万光年之远。宇宙比任何人想象的都要大。1924年,哈勃写了论文《旋涡星云里的造父变星》,证明宇宙不只有银河系,还有很多独立的星系,其中很多比银河系要大,要远得多。
光是这项发现就足以让哈勃名扬天下了。但他接着又关注了另一个问题,想要计算宇宙到底有多大,于是有了一个更惊人的发现。哈勃开始测量远方星系的光谱——斯莱弗已经在亚利桑那州开始做的工作。他利用威尔逊山天文台那台新的254厘米天文望远镜,加上一些聪明的推断,在20世纪30年代初得出结论:天空中的所有星系,除了银河系,都在离我们远去。而且,它们的速率和距离完全成正比:星系离我们越远,退行速率越快。
这真是太令人吃惊了。宇宙在扩大,速度很快,而且朝着各个方向。只要稍微想象一下就能明白,它一定是从某个中心点出发的。宇宙远不是稳定的、固定的、永恒的,它有个起点,或许也有个终点。
哈勃擅长观察,不太擅长动脑子,没有充分认识到自己发现的重大意义。在某种程度上,因为他对爱因斯坦的广义相对论一无所知。有意思的是,一方面爱因斯坦和他的理论已经世界闻名,另一方面,1929年,年迈的阿尔伯特·迈克尔逊接受了威尔逊山天文台的一个职位,用他的干涉仪测量光的速度,肯定向哈勃提到过,爱因斯坦的理论适用于他的发现。
哈勃没抓住机会,让机会落到了乔治·勒梅特身上,一个比利时教士学者。勒梅特把实践和理论结合起来,创造了自己的“烟火理论”。这个理论认为,宇宙一开始是个几何点,一个“原始的原子”;它突然爆发,然后一直向四面八方散开。这个理论预示了现代的大爆炸理论,但比大爆炸理论早得多。
1936年,哈勃写了《星云王国》,用得意的笔调阐述了自己的重要成就,终于表明他知道爱因斯坦的理论。
1953年,哈勃心脏病发作去世。他的妻子拒绝举行葬礼,也没说怎么处理了他的遗体。直到现在,这位20世纪最伟大的天文学家的遗体在哪里还是个谜。为了纪念他,只能遥望天空,遥望1990年美国发射的、以他名字命名的哈勃天文望远镜。