簡介
喬治·埃勒里·海耳曾於麻省理工學院、哈佛大學天文台 (1889-90),及柏林(1893-94)接受教育。當他仍是麻省理工學院大學生時,便已發明了太陽單色光照相儀(spectroheliograph),並且透過該儀器發現了太陽表面的渦流(solar vortices)及太陽黑子的磁場。
1890年,他出任Kenwood Astrophysical Observatory的台長,1893年至1905年出任芝加哥大學的教授,他也是《天文及天文物理》(Astronomy and Astrophysics)編輯(1892-1895)及《天文物理學報》(Astrophysical Journal)(1895年起)的創刊編輯。“天文物理 Astrophysics”這個詞語,便是由他所創的。
他擅長向富商籌集經費,並曾促成三個大型天文台的成立,並安裝當時最先進的儀器,包括擁有全世界最大口徑折射望遠鏡的葉凱士天文台(他於1895年至1905年出任該台的台長)及威爾遜山天文台(於1904年至1923年出任該台台長)。在威爾遜山天文台工作期間,他聘用了沙普利和哈勃兩位後來有名的天文學家。1928年,海耳又獲得洛克菲勒基金會600萬美元捐款,興建帕洛馬山天文台,並安裝一台口徑200英吋的反射望遠鏡,為當時全球最大的望遠鏡,此望遠鏡由加州理工學院管理,哈雷對該校的發展上亦擔當過重要角色,令它成為頂尖的研究大學。1969年,帕洛馬山天文台和威爾遜山天文台合併,命名為哈雷天文台。
海爾畢生研究太陽,他最早籌建了世界上最大的折射望遠鏡,首次發現太陽黑子周圍有磁場,首次組織世界性的太陽觀測網,在晚年還重持籌建一項大工程——一台為508厘米的反射望遠鏡。
生平
自有人類以來,人們對太陽曾有過各種各樣的神話傳說,但是對太陽的真實面貌去無從知道。直到1891年,美國有一個人,用自己發明製作的特殊儀器,才成功地拍下了太陽的第一張照片,攝下了太陽的真面目。這個人的名字叫海爾。
海爾生在美國芝加哥,從小聰明好學,興趣廣泛,喜歡思考。童年時代就喜歡聽大人講關於太陽的神話傳說,有一次,他聽爸爸的朋友說,用塗黑了的玻璃將望遠鏡的鏡筒前後遮住,看太陽就不刺眼了。他立即用這種方法觀察太陽,望遠鏡中一幅壯麗的景象展現在他眼前:巨大火球的邊緣,猶如無邊無際的草原上燃起了漫天大火,壯麗無比。這次觀察使他對研究太陽產生了極大的興趣。
1886年18歲的海爾考入麻省理工學院攻讀物理。學習期間,他不斷地探索觀察和研究太陽的新方法。有一次在火車上,鄰座的一個天真兒童用紅色透明糖紙擋在眼前說:“看呀,媽媽變紅了,叔叔變紅了?”海爾也拿那張糖紙擋在眼前瞧起來,這一現象觸動了海爾的靈感,他想:為什麼隔著紅玻璃紙看到的顏色都是紅的呢?那是因為紅玻璃紙把其他色光濾掉了,只讓紅光通過。太陽光是由多種元素燃燒發出的光,能不能利用一種設備,把其他光濾掉只讓一種光通過呢?正是這個啟發,使他通過多次實驗製作出一種特殊鏡頭——過濾器。在此基礎上,他發明製造了觀察太陽的新儀器,拍下了有史以來的第一張照片。
海爾1890年畢業。1892年任芝加哥大學天體物理學副教授,開始組織葉凱士天文台,任台長。1904年籌建威爾遜山太陽觀象台,即後來的威爾遜山天文台。他任首任台長,直到1923年因病退休(任名譽台長)。1895年他創辦《天體物理學雜誌》。1899年當選為新成立的美國天文學與天體物理學會(1914年易名為美國天文學會)副會長。他一生主要的貢獻是在兩個方面:對太陽的觀測研究和製造巨型望遠鏡。
1889年,海耳提出了太陽單色光照相儀原理。1892年成功地拍攝了太陽單色像,第一次在非日食時看到日珥,發現太陽上明亮的鈣雲,他稱之為譜斑。1904年,他拍攝了第一張黑子光譜片,證實黑子溫度低於其他區域;1908年,他設計和主持建造的18米太陽塔竣工,發現黑子磁場;1912年,建成45米太陽塔,研究太陽普遍磁場;1923年建立海耳太陽實驗室,第二年製成太陽單色光觀測鏡。他還發現了黑子群磁場極性逆轉的22年周期。
1897年,海耳在葉凱士天文台建成40英寸(1米)折射望遠鏡,迄今仍是世界上最大的折射鏡。1908年,他主持建成口徑60英寸(1.5米)的反射望遠鏡,安裝於威爾遜山;1917年又主持建成口徑100英寸(2.5米)的巨型反射望遠鏡,為星系和宇宙學研究作出重要的貢獻。當洛杉磯的燈光影響威爾遜山天文台時,他決定另建帕洛馬山天文台,裝置一架口徑200英寸(508厘米)的巨型反射望遠鏡。這架望遠鏡從1928年開始籌建,1948年正式投入使用,後命名為“海耳望遠鏡”。1969年12月,威爾遜山天文台和帕洛馬山天文台重新命名,合稱為海耳天文台。
榮譽
亨利·德雷珀獎,1904年
英國皇家天文學會金質獎章,1904年
布魯斯獎,1916年
Janssen Medal,1917年
伽利略獎,佛羅倫斯,1920年
Actonian Prize,1921年
Copley Medal,1932年