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数学家传记

恩斯特·厄皮克Ernst Öpik

出生
1893年10月22日 俄罗斯帝国昆达(今爱沙尼亚)
逝世
1985年9月10日 北爱尔兰班戈

恩斯特·厄皮克是一位爱沙尼亚天文学家,专门研究小天体,如小行星、彗星和流星。他职业生涯的后半段在北爱尔兰度过。

完整传记

恩斯特·厄皮克是海关官员卡尔Heinrich Öpik和Leontine Johanna Freiwald的儿子。要理解厄皮克一生中的事件,我们需要非常简要地概述爱沙尼亚的历史。我们引用[7]中的话:-

爱沙尼亚人是一个小族群,与芬兰人关系密切,一千多年前定居在芬兰湾以南地区。他们的语言属于芬兰-乌戈尔语族,与欧洲大部分其他地区所说的印欧语系语言无关。在历史时期的大部分时间里,爱沙尼亚人的土地先后被德国人和丹麦人占领和统治,然后被瑞典人统治,最后(自1721年起)被俄罗斯人统治,但他们的身份认同从未丧失。爱沙尼亚……于1920年获得独立……独立持续了仅二十多年……1940年6月俄罗斯军队入侵爱沙尼亚,该国于同年8月成为苏联的一个加盟共和国……1944年7月爱沙尼亚被德国军队征服,而德国军队又在1944年7月被俄罗斯人驱逐。

Johanna Karl于1861年11月3日出生在爱沙尼亚塔林,Leontine于1864年12月15日也出生在塔林。Karl和Leontine于1885年结婚,育有十个孩子,包括:Anna(1886-1955),她自学了13种语言,包括梵语,并将荷马的Odyssey翻译成爱沙尼亚语;Paul(1888-1967),1928-1940年任Pikalaen银行行长;Heinrich(1890-1890),不到一岁即夭折;厄皮克(1893-1985),本传记的主人公;Oskar(1895-1974),爱沙尼亚驻法国和德国大使以及驻国际联盟代表;Armin(1898-1983),塔尔图大学地质学和古生物学教授,后来成为澳大利亚科学院成员。

厄皮克的女儿在[7]中写道,Karl:-

……幼年成为孤儿,在孤儿院和俄罗斯帝国海军的一艘军校船上长大。由于他严格的家教,Karl Heinrich试图在家里实行同样的规矩,如果不是我祖母的影响更强大,他会让孩子们的生活痛苦不堪。她心地善良,教孩子们语言、音乐、艺术等。

厄皮克对天文学的兴趣很可能在他很小的时候就开始了,正如他的兄弟Oskar所暗示的[16]:-

厄皮克的姐姐安娜是在港口庭院的一个夜晚让他看到天空和星辰之美的人——那很可能是厄皮克兄弟观测到的天琴座中的一颗小彗星,他后来成为世界著名的天文学学者。

1900年,厄皮克离开昆达,前往塔林,在那里就读于尼古拉中学。这所学校由瑞典国王古斯塔夫二世·阿道夫于1631年创办,但被俄国人改名为尼古拉一世中学。直到1890年,它一直是一所德语学校,但俄国人采取了俄罗斯化政策,引入了用俄语授课的俄罗斯教师。然而,厄皮克通过积极参加一个秘密文学小组来反对俄罗斯化,该小组致力于介绍爱沙尼亚文学。厄皮克这样描述他的学生时代[5]:-

在学校的较高年级,我组织了一个物理学家-数学家小组,他们依赖我对物理如此自信,以至于我们获得了物理和化学实验室的自由使用权。我特别研究化学并作报告……我和我的一个兄弟以及卡尔·赖因贝格一起创立了一个天文学家小组,即尤里·维加业余爱好者圈子,我们买了一台望远镜,目前归塔尔图大学所有,由前维加成员捐赠。凭借其罕见的镜头,我于1911年秋天在塔林观测了火星,这也促成了我于1912年发表的第一篇科学论文。

厄皮克于1911年以金牌从中学毕业。弗雷德·辛格写道[15]:-

他[厄皮克]声称他在那所中学学到了所有重要的物理和数学……

他希望去莫斯科大学学习天文学,但正如他大约25年后解释的那样,他无法立即开始[5]:-

高中毕业后,我无法立即上大学,即出于经济原因;有十个孩子,我们的父母无法支持他们的学业——相反,我们这些孩子,在高中学习时就必须能够通过有偿授课来支持家庭。在毕业后的那一年,我学习了数学——几乎整个大学数学课程都在这一年里涵盖了,因此后来在大学里,我可以立即开始在我领域的研究。已经有了足够的数学准备,我当然继续进行了天文观测。

1912年秋天,厄皮克开始在莫斯科大学学习。他选择莫斯科大学而不是塔尔图大学,因为在莫斯科他可以靠授课赚些钱,但这仍然是一场巨大的挣扎,他不得不欠债,住在莫斯科爱沙尼亚协会宿舍,当他有机会多授课时,他就还清了债务。尽管有这些困难,在1912年至1916年间,他发表了18篇文章,显示出从最初业余水平到四年结束时成为世界顶级研究者的快速发展。虽然是一名学生,但他似乎在很大程度上是自学的,因为他声称他从莫斯科大学的天文学教授Vitold Czerask(1849-1925)和Pavel Sternberg(1865-1920)那里没有什么可学的。他于1916年以天文学学位毕业,并继续工作以取得大学教授资格。

1917年的俄国革命使国家进入政治混乱,有政变企图和经济崩溃以及食物短缺。厄皮克并不是当时他在莫斯科的唯一家庭成员,因为他的兄弟Oskar和姐妹Anna也在那里。Oskar写道(见[9]):-

我记得有一天,厄皮克和我除了茶炊里的沸水外没有任何东西可以维持我们。就在那时,Anna像天使一样带着食物来了。

1917年大部分时间莫斯科相对平静,但在十月布尔什维克在圣彼得堡夺取政权后,战斗在莫斯科开始了。到11月3日,布尔什维克控制了这座城市。厄皮克完全反对布尔什维克,所以他加入了白军,前往雅罗斯拉夫尔,那里驻扎着红军。厄皮克在雅罗斯拉夫尔有一个神秘的女朋友,这在他被布尔什维克俘虏并被判处死刑时证明是有用的。他声称他一直在使用假身份证件,以便能去雅罗斯拉夫尔看望他的已婚情人。他一定很有说服力,因为他被释放了,并能回到莫斯科从事天文学。我们引用厄皮克自己对1919年事件的描述[13]:-

1919年初,当布尔什维克统治在俄罗斯大部分地区牢固建立时,边缘地区仍有一些战斗继续,新统治者决定在塔什干建立一所大学……。超过100名教授和其他教学人员及其家属自愿离开饥饿的莫斯科,在食物丰富但其他方面有风险的亚洲环境中开始新生活。作为小组中唯一的天文学家,我将担任天文学主席,并为塔什干天文台注入新活力。一个前军事大地测量天文台,它已被V V Stratonoff重组,但在三十年的可敬研究活动后,它在革命期间不知何故陷入混乱,现在它将成为新突厥斯坦大学的一个组成部分。当时俄罗斯的铁路通信处于混乱状态,所以难怪我们从莫斯科到塔什干的传奇3000公里跋涉花了70天,从1919年1月底到4月初。……1919年4月抵达后,我在新组织的突厥斯坦大学任教两年,我的主要关注是振兴塔什干天文台。

1921年,在仅仅相识很短时间后,厄皮克于1921年与Vera Oreshkina结婚。Vera于1901年7月17日出生在俄罗斯顿河州。

在塔什干,出版对厄皮克来说很困难,事实上几乎不可能,他决定努力返回爱沙尼亚,他心爱的故乡,当时已成为一个独立国家。1921年12月1日,厄皮克被任命到塔尔图大学,在那里他在天文台工作。他发表了对仙女座星云M31距离的两次估计,一次在1921年,另一次在次年,两者都基于从其观测到的旋转速度与向心加速度比较而得出的质量估计。两者都是合理的,第一次是高估,第二次是低估。这两个值来自使用不同的质光比。在1922年的论文中,他指出,假设他的距离估计是合理的[6]:-

……该星云是一个与我们的银河系相当的恒星宇宙。

这一点在1923年由爱德文·哈勃使用亨丽爱塔·勒维特的造父变星周期/光度关系得到证实。

1922年,欧内斯特和Vera Öpik的第一个女儿迈娅出生。他向塔尔图大学提交了一篇关于流星观测的学位论文,并于1923年获得博士学位。厄皮克此时发表了数量惊人的论文:1922年,他发表了八篇论文,总计143页;1923年,他发表了八篇论文,总计152页;1924年,出版了九部著作,总计479页。在塔尔图天文台,厄皮克有一名研究助理阿丽德·皮里,她于1899年6月30日出生在塔尔图马的特里拉。1926年,厄皮克有两个孩子,一个女儿叫茵娜,是他的妻子所生,一个儿子叫乌诺,是阿丽德所生。起初,他的妻子维拉不知道阿丽德和乌诺的事。当她得知后,理所当然地非常生气,但她逐渐接受了这种情况。厄皮克与阿丽德建立了第二个家,与妻子维拉又有了第二个女儿埃琳娜,随后与阿丽德又有了两个女儿赫尔吉和蒂乌。

1930年,厄皮克前往美国哈佛大学,在接下来的四年里,他作为访问科学家和讲师度过了大量时间。他是由天文台台长哈罗·沙普利邀请的[6]:-

在美国期间,厄皮克在哈佛天文学家中引起了对流星的很大兴趣,从而促成了后来的哈佛流星计划。早在1932年,厄皮克就讨论了恒星摄动对近抛物线椭圆的影响,18年后这成为Oort关于围绕太阳的彗星云概念中的重要机制。正是由于这个原因,1931年在哈佛大学天文台开始职业生涯并因厄皮克的影响而进入流星研究领域的Whipple,总是说“厄皮克-Oort彗星云”。

厄皮克于1934年回到塔尔图天文台,随后在第二次世界大战前度过了一些幸福的岁月[9]:-

爱沙尼亚于1940年被红军占领,一年后又被纳粹占领。厄皮克拒绝让战争的小事妨碍他的研究。但在1944年,随着红军再次入侵,他决定逃离。“我宁愿去海边淹死自己,也不愿生活在俄国人统治下,”他说。随着红军逼近,他命令Alide和他们的三个孩子乘货车去塔林,而他把家产装上一辆马车。塔林笼罩在浓烟中,因为当地人在苏联人到来前烧毁文件,销毁与德国人勾结的证据。这家人乘船前往德国,作为难民在营地生活了几年。厄皮克还帮助了Vera的两个女儿Maija和Inna逃脱。她们设法去了美国,但最小的Elina,年仅15岁,留在了母亲身边。她直到近十年后斯大林去世后才与父亲联系,并且34年没有见过他。

抵达德国后,厄皮克与Alide及家人前往汉堡天文台,并在那里受到款待直到战争结束。此后,1946年3月在汉堡成立了一所波罗的海大学,为流离失所的学生提供教育,厄皮克成为天文学教授和爱沙尼亚学生的校长。这所大学始终只是一个短期项目,因此厄皮克不得不寻找永久工作。事实上,该大学于1949年关闭,但厄皮克已于1948年离开。哈佛大学的天文学家得知厄皮克的困境后,Eric Mervyn 詹姆斯·鲍曼·林赛(1907-1974)前来帮助他。林赛出生于北爱尔兰,在贝尔法斯特女王大学学习。他前往哈佛大学攻读博士学位,并于1934年获得学位。因此,林赛在厄皮克于哈佛工作时曾是那里的研究生,事实上,厄皮克曾是林赛博士论文的考官之一。林赛于1937年回到北爱尔兰,被任命为阿马天文台台长。1947年12月,林赛向厄皮克提供了阿马天文台研究助理的职位,他于1948年6月抵达北爱尔兰就职。Alide及家人随行。

厄皮克在余下的职业生涯中继续在阿马天文台工作,他还从1956年开始多次访问美国马里兰大学。Fred Singer在[15]中写道:-

当我在1956年邀请厄皮克到马里兰大学时,我从未见过他。是他的工作吸引了我的注意。而正是他的工作习惯对我的科学生涯产生了深远影响。他引导我走向行星和卫星研究,并教会我使用简单的物理原理代替更晦涩的数学方法。

D J Mullan在[12]中写道:-

在他旅居马里兰的那个学期,他通常讲授一门关于他当时感兴趣的研究课题的讨论班。当我参加这个讨论班时(恰好是关于彗星分裂的),我发现厄皮克博士几乎没有时间讲授他认为在知识领域中已经确立的内容。他给人的印象是总是想站在知识的前沿,即使在课堂上也是如此:我想,任何参加他讨论班的人都被期望在别处吸收那些已经确立的内容。

1962年11月的一篇报纸报道可能最能说明厄皮克对俄罗斯人的强烈厌恶:-

马里兰大学帕克分校。一位世界著名的天文学家说,如果目前正飞向火星的俄罗斯航天器能提供任何关于空间科学的重要信息,他会感到惊喜。马里兰大学访问研究教授Ernest J 厄皮克博士在周四的一次采访中说,“俄罗斯人只贡献了”关于空间的新信息的“千分之五”。“他们(俄罗斯人)声称已将比美国所能发送的任何有效载荷大10到100倍的巨大有效载荷送入太空,”厄皮克博士说。“然而,与此同时,所有关于空间的新信息中有99.5%来自美国的探测器。

在北爱尔兰,Eric Lindsay于1950年发起创办了Irish Astronomical Journal,由厄皮克编辑。他一直担任编辑,直到1981年87岁时退休。即使在那之后,他仍继续担任副编辑,直到1985年去世。

除了天文学,厄皮克生活中的另一大爱好是音乐。他的钢琴演奏水平很高,并且创作了已出版的钢琴曲。威廉·麦克雷写道[10]:-

1975年,在皇家天文学会的会议上他获得金质奖章后的那个晚上,我在晚宴上负责提议为他的健康干杯。……然后我向他表示,如果他愿意说几句话作为答谢,大家会很高兴。……他站了起来——却什么也没说!他唱了起来!我太吃惊了,没能完全听清歌词——它们似乎是对这一荣誉以及我们对他的祝贺的优雅致谢。

厄皮克因其对天文学的杰出贡献而获得许多荣誉。他先后当选为Estonian Academy of Sciences(1938年)、Royal Astronomical Society(1949年)、Royal Irish Academy(1954年)、National Academy of Sciences (United States)(1975年)和美国艺术与科学院(1977年)的成员。他获得了贝尔法斯特女王大学(1968年)和谢菲尔德大学(1977年)的荣誉学位。在他获得的众多奖项中,我们提及国家科学院 (United States)颁发的J Lawrence Smith奖章(1960年)、国际陨石学会的F C Leonard奖章(1968年)、美国科学促进会的金质奖章(1974年)、Royal Astronomical Society的金质奖章(1975年)、太平洋天文学会的Catherine Wolfe Bruce金质奖章(1976年),以及巴黎Pensée大学的Louis Jacot大奖(1978年)。

作为最后的评论,我们注意到厄皮克唯一的儿子是Uno 厄皮克(1926-2005),他曾就读于塔尔图高中,然后于1944年随父母前往德国。他于1946-48年在波罗的海大学学习,之后随父母搬到北爱尔兰。他于1954年获得贝尔法斯特女王大学的博士学位。随后,他在几所大学教授物理学和应用数学,其职业生涯主要是在1962年至1986年间于贝尔法斯特女王大学度过。Uno 厄皮克与Liivi Vedo结婚,他们的长子是Lembit 厄皮克(生于1965年),他于1997年至2010年成为英国议会的自由民主党成员。他也是一位知名的电视人物,目前主持广播和电视节目。

参考文献

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