乔治·埃勒里·海耳(George Ellery Hale,1868年6月29日生于
芝加哥-1938年2月21日卒于帕萨迪纳),美国
天文学家。人们称他为“现代太阳观测天文学之父。”
乔治·埃勒里·海耳曾于
麻省理工学院、
哈佛大学天文台(1889-90),及柏林(1893-94)接受教育。当他仍是麻省理工学院大学生时,便已发明了太阳单色光
照相仪(spectroheliograph),并且透过该仪器发现了太阳表面的涡流(solar vortices)及
太阳黑子的磁场。
1890年,他出任Kenwood Astrophysical Observatory的台长,1893年至1905年出任
芝加哥大学的教授,他也是《天文及天文物理》(Astronomy and Astrophysics)编辑(1892-1895)及《天文物理学报》(Astrophysical Journal)(1895年起)的创刊编辑。“天文
物理 Astrophysics”这个词语,便是由他所创的。
他擅长向富商筹集经费,并曾促成三个大型天文台的成立,并安装当时最先进的仪器,包括拥有全世界最大口径折射望远镜的
叶凯士天文台(他于1895年至1905年出任该台的台长)及威尔逊山天文台(于1904年至1923年出任该台台长)。在威尔逊山天文台工作期间,他聘用了沙普利和哈勃两位后来有名的天文学家。1928年,海耳又获得
洛克菲勒基金会600万
美元捐款,兴建
帕洛马山天文台,并安装一台口径200英吋的
反射望远镜,为当时全球最大的望远镜,此望远镜由
加州理工学院管理,哈雷对该校的发展上亦担当过重要角色,令它成为顶尖的研究大学。
1969年,帕洛马山天文台和
威尔逊山天文台合并,命名为哈雷天文台。
海尔毕生研究
太阳,他最早筹建了世界上最大的
折射望远镜,首次发现
太阳黑子周围有
磁场,首次组织世界性的太阳观测网,在晚年还重持筹建一项大工程——一台为508厘米的
反射望远镜。
自有人类以来,人们对太阳曾有过各种各样的
神话传说,但是对太阳的真实面貌去无从知道。直到1891年,美国有一个人,用自己发明制作的特殊仪器,才成功地拍下了太阳的第一张照片,摄下了太阳的真面目。这个人的名字叫海尔。
海尔生在美国芝加哥,从小聪明好学,兴趣广泛,喜欢思考。童年时代就喜欢听大人讲关于太阳的神话传说,有一次,他听爸爸的朋友说,用涂黑了的玻璃将望远镜的镜筒前后遮住,看太阳就不刺眼了。他立即用这种方法观察太阳,望远镜中一幅壮丽的景象展现在他眼前:巨大火球的边缘,犹如无边无际的草原上燃起了漫天大火,壮丽无比。这次观察使他对研究太阳产生了极大的兴趣。
1886年18岁的海尔考入麻省理工学院攻读
物理。学习期间,他不断地探索观察和研究太阳的新方法。有一次在火车上,邻座的一个天真儿童用红色透明糖纸挡在眼前说:“看呀,妈妈变红了,叔叔变红了?”海尔也拿那张糖纸挡在眼前瞧起来,这一现象触动了海尔的灵感,他想:为什么隔着红玻璃纸看到的颜色都是红的呢?那是因为红玻璃纸把其他色光滤掉了,只让红光通过。太阳光是由多种元素燃烧发出的光,能不能利用一种设备,把其他光滤掉只让一种光通过呢?正是这个启发,使他通过多次实验制作出一种特殊镜头——
过滤器。在此基础上,他发明制造了观察太阳的新仪器,拍下了有史以来的第一张照片。
海尔1890年毕业。1892年任芝加哥大学
天体物理学副教授,开始组织叶凯士天文台,任台长。1904年筹建威尔逊山太阳观象台,即后来的
威尔逊山天文台。他任首任台长,直到1923年因病退休(任名誉台长)。1895年他创办《天体物理学杂志》。1899年当选为新成立的美国天文学与天体物理学会(1914年易名为美国天文学会)副会长。他一生主要的贡献是在两个方面:对太阳的观测研究和制造巨型望远镜。
1889年,海耳提出了
太阳单色光照相仪原理。1892年成功地拍摄了
太阳单色像,第一次在非日食时看到
日珥,发现太阳上明亮的钙云,他称之为
谱斑。1904年,他拍摄了第一张黑子光谱片,证实黑子温度低于其他区域;1908年,他设计和主持建造的18米
太阳塔竣工,发现黑子磁场;1912年,建成45米太阳塔,研究太阳普遍磁场;1923年建立海耳太阳实验室,第二年制成太阳单色光观测镜。他还发现了
黑子群磁场极性逆转的22年周期。
1897年,海耳在叶凯士天文台建成40英寸(1米)
折射望远镜,迄今仍是世界上最大的折射镜。1908年,他主持建成口径60英寸(1.5米)的
反射望远镜,安装于威尔逊山;1917年又主持建成口径100英寸(2.5米)的巨型反射望远镜,为星系和
宇宙学研究作出重要的贡献。当洛杉矶的灯光影响威尔逊山天文台时,他决定另建帕洛马山天文台,装置一架口径200英寸(508厘米)的巨型反射望远镜。这架望远镜从1928年开始筹建,1948年正式投入使用,后命名为“海耳望远镜”。1969年12月,威尔逊山天文台和帕洛马山天文台重新命名,合称为海耳天文台。