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哈勃原本计划在芝加哥研究天文学，但他强势的父亲逼着他去攻读法学学位，因为这样稳定的收入才有保证。从年轻时开始，约翰·哈勃就一直在努力获得一份体面的工资，在他成为一名保险业经纪人后，他才有了财政上的安全感。他对能使哈勃家族过上体面的中产阶级家庭生活的这个职业感到非常自豪：“我们发现，文明的最好的定义，就是一个文明人做什么都是出于对所有人最有好处，而野蛮人做什么都是对自己最有好处。文明不过就是一个对付人的自私的巨大的互助保险公司。”
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图46 埃德温·鲍威尔·哈勃，他那个时代最伟大的观测天文学家，叼着石楠木烟斗是他的标志性形象。
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哈勃很好地解决了他的梦想与他父亲的实用主义要求之间的冲突。他的做法是明面上学习法律，让父亲安心，同时也完成足够的物理学课程，让自己的成为天文学家的梦想保持鲜活。芝加哥物理系的系主任是阿尔伯特·迈克耳孙，就是那位摒弃了以太概念，并于1907年成为第一位荣获诺贝尔物理学奖的美国科学家的主儿。芝加哥大学也是罗伯特·密立根的家园，密立根则在日后成为第二位获得诺贝尔物理学奖的美国科学家。在哈勃还是一名本科生时，密立根就让哈勃承担了兼职实验室助理的工作。这是一段短暂但却非常关键的交往，因为密立根帮助哈勃去实现他的下一个目标——获得罗兹奖学金去牛津大学学习。
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罗兹奖学金设立于1903年，是由维多利亚帝国的缔造者塞西尔·罗兹资助设立的。当时他已在一年前去世。这项奖学金被授予在性格力量和智慧两方面俱佳的美国年轻人。曾协助管理该计划的乔治·帕克曾表示，这32位奖学金获得者将“有可能成为美国总统、最高法院大法官，或美国驻大不列颠全权大使”。密立根在为哈勃写的一流人才的推荐信中这么写道：“我觉得哈勃有着魁梧的身材、令人钦佩的学者风度，以及堪称可爱的性格……我不知道还有什么人能比哈勃先生更有资格合乎罗兹奖学金的创始人所提出的条件。”由于这封推荐信出自美国最著名的科学家之手，因此哈勃实现了他的获取罗兹奖学金的目标。1910年9月，他前往英格兰。唯一让哈勃感到失望的是，由于父亲的强烈要求，他在牛津学的主科仍然是法律。
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在牛津的两年，哈勃变成为一个极端的亲英派，从衣着品味到贵族口音，一切无不英国绅士化。罗兹学者沃伦·奥尔特在英国遇到了即将期满回国的哈勃，对他的形象流露出满是鄙夷的惊讶：“他穿着高尔夫球手才穿的灯笼裤，上身是带皮纽扣的诺福克夹克，戴着一顶硕大的礼帽。他还手持一根拐杖，操着一口我几乎听不懂的英国口音……这两年让他明显变成了一个冒牌的英国人，就像他那一口冒牌的英国口音一个样。”与哈勃同在女王学院的来自艾奥瓦州的雅各布·拉森，也有着同样的负面印象：“当我们其他人都试图保持我们各自的家乡口音时，他却竭力想学会正统到极致的英语口音。我们都嘲笑他的这种努力。我们总是声称他不可能总这么端着，他不过是在一个澡盆里洗了个澡而已。”
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哈勃在英国的时间因父亲的病重并于1913年1月19日去世戛然而止。他被迫返回家乡，但仍穿着他牛津短披风，操着一口冒牌的英国口音。他得承担起供养母亲和四个兄弟姐妹的责任，他们的苦难因家庭财务投资的失败而变得雪上加霜。在接下来的18个月里，哈勃在一所中学里找了份教师的工作，并兼职一些律师业务，从而使家里的财务状况得到足够的改善，重新站稳了脚跟。在完成了自己对家庭的职责，而且摆脱了他的误导、霸气的父亲的束缚后，哈勃突然可以自由地追求自己儿时成为一名天文学家的梦想了。“天文学就像一个政府部门，”他曾经说，“没有人可以没接到召唤就闯进去。我接到了这个明确无误的召唤，而且我知道，尽管我只是个二流或三流人员，但要紧的是这是天文学的召唤。”他在谈话中重申了这样一点，而这似乎正冲着他已故父亲的愿望对着干：“我宁愿当一个二流的天文学家也不做一个一流的律师。”
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哈勃开始弥补他在攻读法律时所耽误的时间，他走上了一条成为职业天文学家的漫长道路。由于他与芝加哥大学保持着科学上的联系，因此获得了在附近的叶凯士天文台——海耳的第一架大望远镜所在地——攻读研究生的机会。他继续完成他的博士论文——对星云（有时他用它的德文名字来称呼它）的调查。哈勃知道，他的这篇论文将是一项坚实的工作，但却不是一项富有启发的工作：“它无法明显地为人类的知识总和添砖加瓦。总有一天，我希望通过研究这些星云的本质而达到某种目的。”
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为了实现这一特定目标，哈勃意识到他必须在天文台得到一个研究职位，这样才能接触到这里最好的望远镜。他曾说道：“人有五官，所以他能探索他周围的宇宙，并称为探险科学。”对于天文学家来说，最重要的感官是视力，谁接触到最好的望远镜，谁就会看得最远最清晰。因此，威尔逊山就是这样一个地方：它已经有了一架大的60英寸的望远镜，而且更大的100英寸的望远镜也将很快完成。在此期间，加州天文台已经了解到哈勃的潜力，并热衷于挖他过来，因此，当他于1916年11月接到威尔逊山提供的入职邀请函时高兴得不得了。但这项任命被推迟了，因为这个时候美国已投入第一次世界大战。哈勃觉得自己有义务协助英国——他爱得这么深的国家。但他到达欧洲时已来不及参与作战，只好在战后作为驻德占领军的一员待了四个月。他推迟返回美国以便能好好游历一下他心爱的英格兰。1919年秋天，他终于来到了威尔逊山天文台报到。
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虽然他只是一个经验相对较少的初出道的天文学家，但哈勃很快就成为天文台的显耀人物。他的一个助手在他站在60英寸的望远镜前拍摄照片时对他有一段生动的描述：
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他高大矫健的身影，嘴里叼着烟斗，在天空的映衬下显得十分清晰。身上裹着的军用风衣在轻风的吹拂下掀起又合上，烟斗偶尔喷出的火花升向黑暗的穹顶。那天晚上的“视宁度”按我们威尔逊山的评级标准看属于极差，但当哈勃从暗室洗完底片回来时却显得十分欢快。“如果这是很差的视宁度条件下的样本，”他说，“那么用威尔逊山的仪器我永远都能得到有用的照片。”那个晚上他表现出来的信心和热情非常具有典型性，这是他处理问题的典型方式。他对于要做什么，如何去做，有着很强的自信。
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对于大辩论的议题，哈勃倾向于认为星云是独立的星系。这有点儿尴尬，因为威尔逊山的大部分天文学家认为银河系是唯一的星系，星云都在它之内。特别是哈罗·沙普利，就是在华盛顿捍卫单一星系理论的那个人，将这个新来的男孩看成是一个在看法和举止上都与自己相左的大大的另类。沙普利自己谦卑的态度与一个迷恋英国贵族言行方式的男人显然格格不入，后者喜欢身着牛津的斜纹软呢外套，动辄就叫道：“哦天哪！”或者“这什么呀！”，而且一天好几次。哈勃喜欢成为人们关注的焦点。他特得意的是能够划着一根火柴，让它在空中翻转360°，然后接住并点燃他的石楠木烟斗。他是个精湛的表演者，而沙普利则完全相反，很不屑这样出风头。最糟糕的是，沙普利曾极力反对美国卷入战争，但哈勃却坚持每天穿着他的军用风衣来天文台上班。
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这种常年的个性冲突在1921年结束了，这一年沙普利离开威尔逊山出任哈佛大学天文台主任一职。这显然是对沙普利的提升，部分原因是为了表彰他在尚未解决的大辩论中的主导作用，但移师东海岸后来被证明竟然是一场灾难。虽然他躲开了哈勃，并得到了久负盛名的主管职位，但沙普利也脱离了在未来四十年里将主宰天文学的天文台主战场。威尔逊山拥有世界上最强大的望远镜，注定将成为孕育天文学下一个伟大突破的天文台。
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哈勃补缺自然地升了一级，逐渐获得了更多的使用望远镜的时间，并表态要拍出最佳的星云照片。每当他的名字出现在观测日程表上时，他都会风尘仆仆地沿着陡峭崎岖的山路登上1740米高的威尔逊山主峰，并在那里度过几天的修道院般的生活，在这个只有男人待的地方放弃与外界的联系，潜心注目于太空。
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图47 埃德温·哈勃（左）与同事在操纵威尔逊山天文台的100英寸胡克望远镜。图48显示了整个望远镜。
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这可能会给人一种天文学家是那种整夜陷入沉思和古怪的冥想方士的印象，但实际上天文观测是一项很艰苦的工作。它要求观察者在几小时的时间里精力高度集中，要克服整晚上睡眠被剥夺的痛苦。更糟糕的是，威尔逊山上的温度经常处于冰点以下，这意味着必须用冻得发僵疼痛的手指去进行望远镜方向的精细调节，而睫毛可能因泪水成冰而与目镜冻结在一起。天文台的日志上有这么几句提供警示的话：“当你疲倦、寒冷和犯困的时候，千万不要不停歇不加思考地挪动望远镜或穹顶。”只有最勤奋和最坚定的观察者才能取得成功。最顽强的天文学家们在至高无上的精神品质和身体素质要求方面都堪称楷模，他们能够抑制自己的颤抖，以免引起拍摄仪器的晃动，因为它抓取的是无价的宇宙图像。
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图48 位于威尔逊山天文台的圆顶内的100英寸（2.5米）胡克望远镜。这是当时世界上最强大的望远镜，1923年，哈勃正是利用它进行了历史性的观察。
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1923年10月4日这天的晚上，算来他来到威尔逊山已经4年过去了，哈勃用100英寸望远镜进行观测。观测条件被评为1级，就是说虽然视宁度较差，但在穹顶被关闭前还允许观测。他设法对准仙女座星云M31曝光了40分钟。经显影并在白天对照片研究之后，他发现了一个新的斑点，他认为这既可能是照相底片的污迹也可能是一颗新星。第二天晚上，他当班的最后一个观测日，天气比上一晚清晰得多，他对M31进行了重复曝光，并延时5分钟，希望这次能够确认这是颗新星。斑点再次出现在那里，而且这次有另外两个可能的新星加入到底片里。他在底版上在每个候选新星的旁边用“N”将其标示出来。使用望远镜的时间结束后，他立即回到了自己在帕萨迪纳圣巴巴拉大街的办公室和感光板库。
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哈勃急于将他的新版与以前拍摄的同一个星云的底版进行比较，看看是否真的是新星。天文台的所有照相底片都被存储在一个抗震的地下室内，经过精心编目和分类，因此找到合适的底版并检查候选新星是一件简单的事情。好消息是，这两个斑点确实是新的新星，而更令人振奋的是，第三个斑点不是一颗新星，而是造父变星。这第三颗星在一些早期的底版上曾有记录，但在其他底版上却没有，这说明它是可变的。哈勃取得了他职业生涯中最伟大的发现。他很快叉掉了“N”并得意洋洋地注上“VAR！”，如图49所示。
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这是在星云中发现的第一颗造父变星。让这一发现变得如此重要的是造父变星可以用来测量距离，所以哈勃现在可以测量到仙女座星云的距离，并由此得出一举解决大辩论的问题：到底星云实体是在我们银河系内，还是它们本身就是像我们一样的星系，而且离我们很远？这颗新发现的造父变星的明暗周期超过31.415天，所以哈勃可以用莱维特的方法来计算这颗恒星的绝对亮度。结果证明，这颗造父变星的亮度是太阳的7000倍。通过比较其绝对亮度和视亮度，哈勃推算出它的距离。
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