איך "עברנו" מ"ליל הכוכבים "לתצוגה של פלאנק בשדה BICEP2 - מגזין החלל

Pin
Send
Share
Send

מנקודת התצפית של חלון בבית מקלט מטורף, צייר וינסנט ואן גוך את אחת העבודות האמנותיות המפורסמות והמוערכות ביותר בהיסטוריה האנושית. תגליות מדעיות חושפות קוסמוס בעל מאפיינים כאלה.

מאז זמנו של וינסנט, אמנים ומדענים נקטו בדרכיהם בהתאמה להעברת והבנת העולם הטבעי. התמונות שפורסמו לאחרונה שצולמו על ידי טלסקופ החלל האירופי פלאנק חושפות פרטים חדשים ומעודנים על היקום שלנו שמתחילים לגעת במשיכות הצבע של האדון הגדול ובאותה עת מביטה לאחור כמעט לתחילת הזמן. מאז ואן גוך - חלוף 125 שנה - מדענים בנו תיאור מסובך ומדהים בהדרגה של היקום.

הדרך מוואן גוך לתמונות הטלסקופ פלאנק היא עקיפה, הפשטה דומה לאימפרסיוניזם של עידן ואן גוך. האימפרסיוניסטים בשנות ה- 1800 הראו לנו שהמוח האנושי יכול לפרש ולדמיין את העולם שמעבר למגבלות חמשת החושים שלנו. יתר על כן, אופטיקה מאז ימי גלילאו החלה להרחיב את יכולת החושים שלנו.

מתמטיקה היא אולי הצורה הגדולה ביותר להפשטת חזון העולם שלנו, הקוסמוס. דרכו של המדע מתקופת ואן-גוך התחילה עם בן זמנו, ג'יימס קלרק מקסוול שחייב השראה מהניסוי מיכאל פאראדיי. משוואות מקסוול מגדירות באופן מתמטי את טיב החשמל והמגנטיות. מאז מקסוול שזורים זה בזה חשמל, מגנטיות ואור. המשוואות שלו הן כיום נגזרת של משוואה אוניברסלית יותר - המודל הסטנדרטי של היקום. מאמר מגזין החלל המלווה מאת רמין סקיבבה מתאר ביתר פירוט את הממצאים החדשים של מדעני משימת פלאנק ואת השפעתו על הדגם הסטנדרטי.

עבודתם של מקסוול ושל ניסויים כמו פאראדיי, מישלסון ומורלי בנו גוף ידע מדהים עליו הצליח אלברט איינשטיין לכתוב את מאמריו משנת 1905, שנת הנס שלו (Annus mirabilis). תיאוריותיו על היקום התפרשו, אומתו פעם אחר פעם ומובילות ישירות ליקום שנחקר על ידי מדענים המעסיקים את טלסקופ פלאנק.

בשנת 1908 הכיר הפיזיקאי הגרמני מקס פלאנק, שעל שמו נקרא הטלסקופ ESA, את חשיבות עבודתו של איינשטיין והזמין אותו לבסוף לברלין והרחק מהטשטוש של משרד הפטנטים בברן, שוויץ.

כאשר איינשטיין השקיע עשור כדי להשלים את עבודתו הגדולה ביותר, תורת היחסות הכללית, החלו האסטרונומים ליישם כלים חזקים יותר על סחרם. אדווין האבל, יליד השנה בו צייר ואן גוך את ליל הכוכבים, החל להתבונן בשמי הלילה עם הטלסקופ החזק ביותר בעולם, טלסקופ הוקר 100 הר. בשנות העשרים האבל גילה כי שביל החלב אינו היקום כולו אלא יקום אי, אחד מבין מיליארדי הגלקסיות. תצפיותיו חשפו כי שביל החלב היה גלקסיה ספירלית של צורה הדומה לגלקסיות שכנות, למשל M31, גלקסיית אנדרומדה.

המשוואות של איינשטיין וההפשטה של ​​פיקאסו יצרו מהומה נוספת של גילוי ואקספרסיוניזם שמניעים אותנו לעוד 50 שנה. השפעתם ממשיכה להשפיע על חיינו כיום.

טלסקופים מתקופת האבל הגיעו לשיאם עם הטלסקופ 200 אינץ 'של Palomar, פי ארבעה מכוח איסוף האור של הר ווילסון. על אסטרונומיה להמתין להתפתחות האלקטרוניקה המודרנית. השיפורים בטכניקות הצילום היו מחווירים לעומת העתיד לבוא.

התפתחות האלקטרוניקה מואצת על ידי הלחצים שהופעלו על כוחות מנוגדים במלחמת העולם השנייה. קארל ג'נסקי פיתח אסטרונומיה ברדיו בשנות השלושים של המאה העשרים, שהפיק תועלת ממחקרים שבאו אחרי שנות המלחמה. ג'נסקי זיהה את חתימת הרדיו של שביל החלב. כפי שמקסוול ואחרים דמיינו, האסטרונומיה החלה להתפשט מעבר לאור הנראה לעין - אל גלי האינפרא אדום והרדיו. גילוי הרקע המיקרוגל הקוסמי (CMB) בשנת 1964 על ידי ארנו פנזיאס ורוברט וילסון הוא ללא ספק התגלית הגדולה ביותר מהתצפיות באזור גלי הרדיו (והמיקרוגל) בספקטרום האלקטרומגנטי.

אלקטרוניקה אנלוגית יכולה להגדיל את מחקרי הצילום. צינורות ואקום הובילו צינורות מכפיל תמונות שיכולים לספור פוטונים ולמדוד בצורה מדויקת יותר את הדינמיקה של הכוכבים ואת הדימויים הספקטרליים של כוכבי לכת, ערפיליות וגלקסיות שלמות. ואז בשנת 1947 יצרו שלושה פיסיקאים במעבדות בל, ג'ון ברדן, וולטר בראטיין וויליאם שוקלי את הטרנזיסטור שממשיך להפוך את העולם כיום.

מבחינת האסטרונומיה והתדמית שלנו של היקום, פירושו היו תמונות חריפות יותר של היקום ותמונות המתפרסות על כל הספקטרום האלקטרומגנטי. אסטרונומיה אינפרא אדום התפתחה באטיות החל משנות ה- 1800, אך הייתה זו אלקטרוניקה של מצב מוצק בשנות השישים כאשר הגיעה לגיל. מיקרוגל או אסטרונומיה רדיו מילימטר דרשו נישואים של אסטרונומיה רדיו ואלקטרוניקה של מצב מוצק. טלסקופ גל המילימטר המעשי הראשון החל לפעול בשנת 1980 במצפה הכוכבים קיט.

עם שיפורים נוספים באלקטרוניקה של מצב מוצק ופיתוח מכשירי תזמון מדויקים במיוחד ופיתוח של אלקטרוניקה של מצב מוצק בטמפרטורה נמוכה, האסטרונומיה הגיעה לימינו. בעזרת רקטות מודרניות הונפו מכשירים רגישים כמו טלסקופי החלל האבל ופלאנק למסלול ומעל האטמוספירה אטומה סביב כדור הארץ.

אסטרונומים ופיזיקאים בודקים כעת את היקום על פני כל הספקטרום האלקטרומגנטי המייצר טרה-בתים של נתונים והפשטות של הנתונים הגולמיים מאפשרים לנו להסתכל אל היקום עם חוש שישי ביעילות, זה שניתן לנו על ידי הטכנולוגיה של המאה ה -21. איזה צירוף מקרים יוצא דופן שהתצפיות על מיטב הטלסקופים שלנו המציצים במאות אלפי שנות אור, על אחת כמה וכמה, 13.8 מיליארד שנה אחורה לתחילת הזמן, חושפות תמונות של היקום שאינן שונות בציורים המבריקים והיפים של אנושי עם שכל שלא נתן לו ברירה אלא לראות את העולם אחרת.

כעת כעבור 125 שנה, חוש שישי זה מכריח אותנו לראות את העולם באור דומה. הציצו אל השמיים ותוכלו לדמיין את המערכות הפלנטאריות המסתובבות כמעט בכל כוכב, עננים של גלקסיות ספירליות, אחת כזו גדולה אפילו יותר בשמים מאשר ירחנו, וגלי שדות מגנטיים בכל מקום לאורך הלילה הכוכב.

שקול מה משימת פלאנק חושפת, שאלות עליה היא עונה וחדשות שהיא מעלה -זה מתברר כי לא נמצאו גלים כבידיים קדומים.

Pin
Send
Share
Send

צפו בסרטון: אייל גולן איך Eyal Golan (מאי 2024).