T1933年12月15日在斯坦福大学物理系主讲堂召开的美国物理学会会议上，几乎没有人期望会发生任何重要的事情。40篇论文仅向60人的听众发表，这表明了本届会议的规模预计会有多小。产生最多研究成果的课题是宇宙辐射，现在称为宇宙射线。这是当时困扰科学界的更深层次的谜团之一。事实上，无形的力量塑造了我们的世界，这仍然是一个新奇的概念，因此宇宙辐射环绕地球飞行，推动其进入建筑物和穿透物体的想法似乎很奇怪。
我们现在所知道的辐射是亚原子粒子（主要是自由程质子）的能量发射，最早出现在电子显微镜中，电子显微镜是最早记录电效应的科学仪器之一。验电器由一根金属棒组成，金属棒上悬挂着两片金叶；当杆接触到电源时，两片叶子会相互排斥，因为两片叶子的电荷相同。但是过了一段时间，一件不可解释的事情发生了：树叶自发地放电。每片叶子都会回到原来的位置。科学家们意识到某种形式的辐射正在穿透燃烧室并夺走树叶上的电荷。但是它是什么，它从哪里来？
有些人认为这种奇怪的辐射来自遥远的太空。另一些人认为一定有当地的源头，可能在海底，可能在太阳系的未知荒野。加州理工学院的保罗·爱泼斯坦是一位出生在俄罗斯的移民，他对量子理论做出了重要贡献。他在会议上发表的一篇论文完全站在了局地这一边。他认为，射线“在完全失去能量之前只能移动有限的距离”。“所以它们必须是本地的。为了支持这一观点，他引用了一位名叫弗里茨·兹威基的年轻同事的理论。
事实上，茨威基本人也参加了1933年的斯坦福会议。他和他的同事沃尔特·巴德（Walter Baade）准备提出一套理论，在想象力和假设上与爱因斯坦的理论相抗衡，将卑微的斯坦福会议转变为科学史上一个意想不到的十字路口。茨威基的这些理论之旅可能没有小猎犬之旅那么危险，但通过揭示宇宙中巨大的生死存亡斗争，其结果对于理解宇宙的进化和达尔文的旅程对于理解地球上生命的进步同样重要。
Baade和Zwicky是一对奇怪的组合。巴德是位于洛杉矶北部的威尔逊山天文台的工作人员，他彬彬有礼，彬彬有礼，走路时明显因先天畸形而跛行。在他所做的每一件事中，没有人比他更善于操纵新的天文工具，从宇宙中挑出秘密。另一方面，茨威基大胆、富有想象力，而且是本能的。作为一个粗野的登山者，无论是与大自然还是加州理工学院的一位上级，他从不回避一场精彩的战斗，他与巴德结成了一个不太可能但富有成效的联盟。
兹威基在公共场合讲话总是诙谐而轻松，尽管他的瑞士-德国口音仍然很明显。他宣读了他们的联合论文，题目是《超新星与宇宙射线》。超新星是一类特殊的爆炸恒星。他们在当时并不陌生，但他们是一种好奇心——恒星间的马戏团怪胎——而不是理解宇宙中起作用的强大力量的必要因素。
宇宙辐射环绕地球飞行，推动其进入建筑物和穿透物体的想法似乎很奇怪。
关于是谁引入了这个词存在着争论。许多人将其归功于兹威基，但其基本思想似乎来自瑞典天文学家克努特·伦马克（Knut Lundmark），他在1920年提到了一类特殊的新星或普通爆炸恒星，他称之为“巨新星”。然而，正是茨威基使这个术语对感兴趣的公众来说就像黑洞对后代一样熟悉和激动人心。茨威基和巴德关于超新星可以产生宇宙射线的想法非常了不起，因为只有极少数巨型爆炸恒星被观测到，而茨威基和巴德都没有观测到。最著名的超新星是第谷的恒星，以丹麦天文学家第谷·布拉赫的名字命名。在1572年11月11日晚上，布拉赫外出散步时，他在仙后座发现了一颗“奇怪的恒星”。他因与一位同学为谁是更好的数学家而决斗，失去了一大块鼻子而被人们铭记。他不相信自己的眼睛，质问他的仆人和一辆经过的马车上的乘客。只有当他们说他们也看到了它时，布拉赫才确信他确实目睹了一个惊人的事件，一颗恒星在我们自己的太空附近爆炸。第谷的恒星在最亮的时候可以与金星媲美，在消失之前，肉眼可以看见它两年。这类事件在当时被视为邪恶的预兆，是天堂受到扰乱的证据。
寻找暗物质是信仰的行为吗？
这位年轻的物理学家坐在电脑前，观察天鹅座发出的信号。他的名字叫克里斯托弗·托斯，他的白色实验服对他来说太大了。克里斯托弗说话冷静而清晰。他的举止谦逊，优雅而温柔，我。。。阅读更多
根据保存在《物理学会档案》中的斯坦福会议记录，兹威基说，当时人们所知道的这些“临时恒星”，每隔几个世纪在每个恒星系统中都会爆发一次。他怎么知道的，他没有说。一颗超新星能产生相当于1亿颗普通恒星的光照，在点燃的火柴中发出泛光，它的光芒将超过它所在的星系。据兹威基说，这颗恒星的爆炸将产生250万摄氏度的可怕温度。根据他和巴德的计算和他自己的假设，兹威基认为这些临时恒星正处于自我毁灭的过程中，将自己的内脏切除到原子水平。在“超新星过程中（一颗恒星的）大部分质量被湮灭，”他说。
所有这些都只是他关于宇宙辐射的大胆理论的热身。根据兹威基的说法，考虑到宇宙射线的某些行为，它们的起源有三种可能性。他说，这些射线可能来自空荡荡的星际空间，也可能是“宇宙物理条件与现在完全不同的时代的幸存者”。这两种想法都不令人满意。Zwicky和Baade在几个月后发表的一篇论文中写道：“然而，如果宇宙射线的产生与某些偶发过程有关，比如超新星爆发，上述困难就会消失。”。
Zwicky继续证明，如果射线来自一颗巨大的爆炸恒星，那么它们的强度与预期的一致性“令人惊讶地好”。根据这样一次爆发所产生的巨大光量，每个质子的能量必须至少等于1亿伏特。这就是为什么辐射到达地球时如此强烈的原因，即使经过了很长的距离。这个假说似乎也回答了为什么没有从银河系探测到宇宙射线的问题。“原因很简单，我们的银河系（最近）没有发生超新星爆发。”
这让他的预言充满了灵感，令人胆大妄为，就好像他用一根如愿骨描述了恐龙的时代。
尽管这些想法很有挑衅性，茨威基仍然没有完成。“有了所有的储备，”茨威基说，实际上储备很少，“我们提出了这样一种观点，即超新星代表着一颗普通恒星向中子星的转变，主要由中子组成。”这样一颗恒星会缩小到远低于原始恒星的大小，密度和引力也会相应增加。“重力堆积”……可能变得非常大，并且……远远超过普通的核堆积分数。”
根据他们的理论，超新星在爆炸后会经历灾难性的崩塌，它的大部分电子和质子都会被吹走，而其他电子和质子则会被挤压成比任何人想象的都密集的金块。当时，人们开始理解原子中有大量的空位。我们现在知道，其中99%以上是空的；如果一个氢原子有地球那么大，那么它中心的质子只有大约200码宽。但是，没有人敢想象一个过程会冲破原子的边界，继续嘎吱嘎吱作响，直到最后一口气被吸出。根据兹威基的说法，一颗直径50万英里的恒星将缩小为一颗只有19英里宽的灼热大理石。一茶匙这种东西重1000万磅。
重要的是要记住，“黑洞”这个术语当时还没有被发明出来。事实上，就在兹威基公布他的新理论的前一年，中子星才被发现。这让他的预言充满了灵感，令人胆大妄为，就好像他用一根如愿骨描述了恐龙的时代。
科学革命者承认，他们的建议引用了自然界从未观察到的过程和能量。Zwicky和Baade总结道：“我们充分意识到，我们的建议对恒星构成的一般观点具有严重影响。”。
T物理学会并没有保留斯坦福大学科学家的反应。但在给瑞士朋友的一封信中，茨威基用有趣的语言描述了这一点。他说：“我和一位德国天文学家一起为宇宙辐射创造了一个新的理论。”。中子星的预测要重要得多，但没人能预测到有多少。“如果外国物理学家的愤怒与当地物理学家的愤怒程度相同，那么我们将不得不为自己的生命担忧。当我在这里的一次研讨会上介绍这一新理论时，引起了轩然大波，一些较为保守的绅士差点死于心脏病。”
兹威基的叙述揭示了他对新理论的信心。这显示了他欢迎反对意见的超自然能力，证明他走上了正确的道路。这是他工作生涯中所有成就的基础，一个既能给他带来荣誉又能带来诽谤的特征。他预言宇宙中充满了看不见的暗物质，恒星和星系就像圣诞树上的装饰品一样排列在脚手架上。这也促成了他作为一个难相处、神秘莫测的人的名声。由于与当时许多重要科学家的不和，他激起了如此之多的怨恨，以至于在他死后，他的批评者们竭尽全力忘记或贬低他所做的一切。就像他记录的巨大力量一样，弗里茨·兹威基扭曲了所有与他接触的人的轨道，吸引了很多人，也吸引了同样多的人离开。
Zwicky和Baade在陈述中犯了几个错误。兹威基曾一度提出，在爆炸之前，超新星可能是“非常普通的恒星”，就像我们的太阳一样。事实上，只有质量至少是我们太阳八倍的巨星才是兹威基超新星的候选恒星，这种超新星发生在恒星燃料耗尽，其内部熔炉无法再支撑恒星巨大的体积和引力时。在一秒钟内，巨星崩塌，然后核心开始形成中子星，正如兹威基的理论。在这一点上，当核心温度达到太阳表面温度的数千倍时，冲击波向外反弹，引起强烈爆炸，并以接近光速十分之一的速度喷射出恒星外层。
茨威基的错误或许可以原谅，因为他的研究依赖于陈旧而不可靠的数据；最近有良好记录的超新星发生在1885年。到1934年，它早已消失。在洛杉矶以北的威尔逊山上，即使使用世界上最强大的100英寸胡克望远镜，也找不到任何遗迹。当他们正式提出他们的建议时，兹威基和巴德假设一颗超新星每千年在一个给定的星云或星系中出现一次。随着时间的推移，这也将被证明是不正确的。现在我们知道，尽管超新星非常罕见，但在像我们这样的星系中，超新星大约每50年出现一次。
数十亿年前，太空爆炸产生了碳，所有有机生命的基础，以及维持地球生命的氧气。
两人写道，观察者可能不必等几个世纪才能看到火山爆发。因为在我们的宇宙区域大约有1000个星系，所以可能性表明“每年应该有一个超新星出现在我们的“近邻”附近。”这一建议引发了全球范围内对爆炸恒星的搜寻，由茨威基亲自领导。
随着时间的推移，斯坦福大学的演讲和随后发表的五页纸的论文将被证明是20世纪天体物理学中最有影响力的作品之一。加州理工大学物理学家基普·索恩称之为“物理学和天文学史上最具先见之明的文献之一”
许多年以后，当兹威基回顾他的职业生涯时，他自己非常谦虚地称它为“……科学史上最简洁的三重预言之一，”指的是超新星、中子星和宇宙射线。他继续说道:“我认为即使是大卫·希尔伯特(著名数学家，阿尔伯特·爱因斯坦在提出广义相对论时曾请教过他)，也会很高兴，因为在他的遗嘱中……他给我们留下的忠告是:所有的著作都要简洁，要尽量在十分钟内展示我们毕生的事业。”
兹威基和巴德的理论实质上是高能天体物理学的诞生。从脉冲星、类星体到超大质量黑洞，它们都与宇宙中所有令人敬畏的过程有关，这些过程使地球上的生命看起来比以前更加微不足道。
Z威基大胆的想法震惊了他的兄弟会中更为保守的成员，他们仍在试图找出原子的基本组成部分。这位新贵认为临时明星不仅仅是有趣的夜间娱乐和宫廷占星家幻想的素材。相反，兹威基断言，它们在地球现象中扮演着重要角色。
许多年后，超新星对地球生命的重要性才变得清晰。数十亿年前，太空中的爆炸产生了铁，从明尼苏达州北部的铁矿石到我们的血液，随处可见；碳是所有有机生命的基础，氧是维持地球生命的基础。这些发现还需要几年时间，但这并没有阻止这两位理论家提出全面的主张——其中许多主张将在未来几十年内继续有效。
文章时间杂志《明星自杀》解释了兹威基和巴德的新理论。"如果他们是对的，关于"世界末日"的旧观念，即生命"在冷却的太阳下冻死"肯定会让位于在宇宙墓地加入恒星幽灵之前被太阳烤死的前景"洛杉矶时报1933年12月8日，在APS会议前一周，这项预测被称为“关于宇宙辐射起源的最大胆理论”
直到最近几年，人们才最终认为超新星确实能产生高加速的宇宙射线。也花了几十年的时间确认中子星的存在。尽管早期的数学证明是正确的，但1967年脉冲星的发现证明了它们的存在。脉冲星是中子星，它的旋转速度比厨房搅拌器中的叶片还要快。
即使没有最终的证据，兹威基的想法还是立即引起了公众的注意。当时，当乘坐新型波音247的跨大陆商业飞行需要20个小时时，报纸和杂志的读者们被世界各地出现的新科学理论所吸引。问题是大多数人都听不懂。爱因斯坦的相对论?尼尔斯·玻尔的量子力学?有趣，但你能再给我一次吗?另一方面，超新星的想法，一颗爆炸的恒星上演了一场致命的银河秀，抓住了公众的幻想和焦虑，因为任何人能够理解它。
茨威基成了各地记者的宠儿。当一些作家称他为保加利亚人（他出生在那里，但认为瑞士是他的真正家园）时，他成为了炙手可热的新文化商品。
受欢迎的杂志和电影明星的杂志都注意到了他的生日。他甚至登上了漫画页面，在漫画页面上，他被刻画成一个名叫达博博士的角色——一个小胡子男人，看起来有点像流行漫画中达伍德·布姆斯特德的老板迪瑟斯先生金发女郎. 在1934年1月的一个小组中，达布尔博士在他的天文台里卧床休息，他的助手坐在望远镜前。“有东西爆炸时给我打电话，”医生说。
“现在我了解美国人了，”兹威基说。“我上搞笑报纸了。”
小约翰·约翰逊在洛杉矶时报，他在那里学习了太空和物理学。他是两个普利策奖获奖团队的成员，并分享了调查记者和编辑公司颁发的IRE奖章。
摘自茨威基：揭开宇宙面纱的被抛弃的天才作者：小约翰·约翰逊，哈佛大学出版社出版。版权所有©2019，由John Johnson，Jr.授权使用。版权所有。
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