沙普利-柯蒂斯之争

沙普利-柯蒂斯之争也称为世纪天文大辩论，是天文学上两位具有影响力的天文学家哈罗·沙普利和希伯·柯蒂斯就螺旋星云的本质和宇宙的尺度所进行的辩论。辩论中的基本问题是当时所谓的螺旋星云是在银河系内的小天体，还是在银河系外巨大且独立的星系。

哈罗·沙普利 (1885 –1972年)

希伯·柯蒂斯 (1872–1942年)

紫外线下所见到的仙女座大星系。

两位科学家首先在白天发表了有关"宇宙的尺度"的独立技术论文，然后在当晚参加了联合讨论。关于这场大辩论的大部分知识都源自沙普利和柯蒂斯在 1921年5月号《国家研究委员会公报》 (Bulletin of the National Research Council) 上发表的两篇论文。每篇发表的论文都包含对另一位科学家在 1920年会议上所主张立场的反驳。^[1]

经过公开辩论，科学家们已经能够验证两位天文学家的个别证据，但在其他星系存在的主要观点上，柯蒂斯已被证明是正确的。

过程

这场辩论是1920年4月26日于华盛顿美国国家科学院史密森尼学会的自然史博物馆举行。两位科学家在当天先各自提出有关宇宙大小的技术性论文，然后参加在黄昏进行的综合讨论。沙普利和科蒂斯两位于大辩论中提出的技术性论文刊印在1921年5月发行的美国国家科学院期刊上，发表的论文中也包含参与了1920年会议的科学家们对星云所在位置表达的意见。

沙普利作为银河系就是整个宇宙议题的代表，他认为像仙女座星云和螺旋星云是小天体，并且只是银河系的一部分。他引用相对大小的主张 －如果仙女座星云不是银河系的一部分，则它的距离一定是10⁸光年的数量级－ 这是当时大多数天文学家都不能接受的尺度。阿德里安·范·马纳恩也为沙普利的数据提供了参数，范·马纳恩是当时受尊敬的天文学家，他声称观测到了风车星系的自转，而如果风车星系是一个遥远的星系，则所观测到的旋转速度显然超过了宇宙的速度限制，光速。他的论点同样也用于在仙女座星系观测到的新星，这颗新星(仙女座S)曾在仙女座星系的核心短暂的闪耀过一阵子。表面上看来，对一颗新星而言，其总能量是不合理的，因此这颗新星和仙女座星云本身都应该是在我们的银河系之内。如果仙女座星云的本质是一个星系是正确的，这颗新星就有令人不可思议的亮度，才能让我们从如此遥远的距离上看见它。

站在另一边的柯蒂斯认为仙女座星云和其它这一类的星云都是独立的星系或岛宇宙。他显示出现在仙女座星云中的新星比银河系还要多，从这个事例中他问到：为何在这个小范围的部分区域中，新星会比银河系其它的部分更多。由此，他推论仙女座星云是一个独立的星系，有它自己的年龄和新星的发生。他也引用在其它星系中也有类似我们银河系中的尘埃云产生的暗线，和在其它星系中发现大量的多普勒位移。

柯蒂斯表示，如果范·马纳恩对风车星系自转的观测是正确的，他自己本身对宇宙的尺度和银河系的认识就是全盘错误的。

辩论后

1924年，爱德温·哈伯计算仙女座大星系中某经典造父变星的距离，显示它不是银河系内的成员。现在知道银河系只是可见宇宙中数千亿星系间的一个，证明柯蒂斯在辩论中的论点是比较正确的。同时，现在也知道沙普利在辩论中提到的新星实际上是一颗超新星，它在短时间内释放出的能量超过一个星系在平常时释出的总能量。在另一个论点上的结果是平手的，因为银河的实际大小介于沙普利和柯蒂斯提出的大小之间；或比较偏向于沙普利，因为柯蒂斯将太阳置于银河系的中心，但沙普利将太阳正确的放置在银河系的外缘地区 ^[2]。

后来发现范·马纳恩的观察结果是错误的，因为一个人有生之年是不可能观察到风车星系的转动现象。^[3]

其它的大辩论

这场大辩论的形式随后被用来论证天文学基本性质的范例。为了纪念这一次的"大辩论"，史密森学会又举办了4次活动^[4]。

相关条目

• 天文学
• 银河系
• 宇宙

参考资料

1. NRC Transcripts of `Great Debate' Page. apod.nasa.gov. [2024-03-29]. （原始内容存档于2023-12-04）.
2. Why the 'Great Debate' was important. NASA/金石太空飞行中心. [2009-10-16]. （原始内容存档于2010-01-24）.
3. Carroll & Ostlie 2017，第942页. sfn模板错误: 无指向目标: CITEREFCarrollOstlie2017 (帮助)
4. Great Debates in Astronomy. [2021-03-03]. （原始内容存档于2016-03-21）.

外部链接

• The Shapley–Curtis Debate in 1920 （页面存档备份，存于互联网档案馆） – 在NASA的网站重新释出的该次辩论的相关资源。