Kā mēs esam “pārgājuši” no “Zvaigžņotās nakts” līdz Planka skatam uz BICEP2 lauku - kosmosa žurnāls

Pin
Send
Share
Send

No loga, kas atrodas ārprātīgā patvērumā, Vinsents van Gogs gleznoja vienu no ievērojamākajiem un visaugstāk vērtētajiem mākslas darbiem cilvēces vēsturē. Zinātniskie atklājumi atklāj kosmosu ar šādām īpašībām.

Kopš Vinsenta laika mākslinieki un zinātnieki ir veikuši savu ceļu, lai paustu un izprastu dabas pasauli. Jaunākie Eiropas Planka kosmiskā teleskopa uzņemtie attēli atklāj jaunas izsmalcinātas detaļas par mūsu Visumu, kas sāk pieskarties lielā meistara krāsas gājieniem un vienlaikus atskatās gandrīz uz laika sākumu. Kopš Van Goga - 125 gadu pagāja - zinātnieki ir izstrādājuši pakāpeniski sarežģītu un neticamu Visuma aprakstu.

Ceļš no Van Goga uz Planka teleskopa attēliem ir netiešs, abstrakcija līdzīga van Goga laikmeta impresionismam. Impresionisti 1800. gados mums parādīja, ka cilvēka prāts var interpretēt un iztēloties pasauli ārpus mūsu piecu maņu ierobežojumiem. Turklāt optika kopš Galileo laikiem bija sākusi paplašināt mūsu sajūtu spējas.

Matemātika, iespējams, ir vislielākais mūsu pasaules redzējuma, kosmosa, abstrakcijas veids. Zinātnes ceļš no van Goga laikmeta sākās ar viņa laikabiedru, Džeimsa ierēdni Maksvelu, kurš ir iedvesmots no eksperimentālista Maikla Faradeja. Maksvela vienādojumi matemātiski nosaka elektrības raksturu un magnētismu. Kopš Maksvela elektrība, magnētisms un gaisma ir savstarpēji saistīti. Viņa vienādojumi tagad ir universālāka vienādojuma - Visuma standarta modeļa - atvasinājums. Pievienotajā žurnāla Space Magazine rakstā Ramina Skibba sīkāk apraksta Plankas misijas zinātnieku jaunos atklājumus un to ietekmi uz standarta modeli.

Maksvela un tādu eksperimentālistu kā Faraday, Miķelsona un Morlija darbs radīja milzīgu zināšanu kopumu, uz kura pamata Alberts Einšteins varēja uzrakstīt savus 1905. gada, viņa brīnuma gada (Annus mirabilis), rakstus. Viņa teorijas par Visumu ir interpretētas, pārbaudītas atkal un atkal un ved tieši uz Visumu, ko pētījuši zinātnieki, izmantojot Planka teleskopu.

1908. gadā vācu fiziķis Makss Planks, kuram tiek nosaukts ESA teleskops, atzina Einšteina darba nozīmīgumu un beidzot uzaicināja viņu uz Berlīni un prom no neskaidrības patentu birojā Bernē, Šveicē.

Tā kā Einšteins pavadīja desmit gadus, lai pabeigtu savu lielāko darbu - Vispārīgo relativitātes teoriju, astronomi savā tirdzniecībā sāka izmantot jaudīgākus rīkus. Edvīns Habls, dzimis gadā van Goga gleznojumā “Zvaigžņotā nakts”, sāka novērot nakts debesis ar visspēcīgāko teleskopu pasaulē - Mt Wilson 100 collu Hooker teleskopu. 1920. gados Habls atklāja, ka Piena ceļš nav viss Visums, bet gan salu Visums, viens no miljardiem galaktiku. Viņa novērojumi atklāja, ka Piena ceļš bija spirālveida galaktika, kuras forma ir līdzīga kaimiņu galaktikām, piemēram, M31, Andromeda galaktika.

Einšteina vienādojumi un Pikaso abstrakcija radīja vēl vienu atklāšanas un ekspresionisma uzplūdumu, kas mūs virza vēl 50 gadus. Viņu ietekme turpina ietekmēt mūsu šodienas dzīvi.

Habla laikmeta teleskopi sasniedza maksimumu ar Palomar 200 collu teleskopu, kas četrreiz pārsniedz Vilsona kalna gaismas savākšanas jaudu. Astronomijai bija jāgaida mūsdienu elektronikas attīstība. Fotogrāfijas tehnikas uzlabojumi būtu blāvi, salīdzinot ar to, kas bija paredzēts.

Elektronikas attīstību paātrināja spiediens, kas Otrā pasaules kara laikā bija vērsts pret pretējiem spēkiem. Kārlis Janskis 30. gados izstrādāja radioastronomiju, kas guva labumu no pētījumiem, kas sekoja kara gados. Janskis atklāja Piena ceļa radio parakstu. Kā Maksvels un citi iedomājās, astronomija sāka izvērsties ārpus tikai redzamās gaismas - infrasarkanajos un radioviļņos. Arno Penzias un Roberta Vilsona kosmiskā mikroviļņu fona (CMB) atklāšana 1964. gadā ir neapšaubāmi lielākais atklājums no novērojumiem elektromagnētiskā spektra radioviļņu (un mikroviļņu) reģionā.

Analogā elektronika varētu papildināt fotogrāfiskos pētījumus. Vakuuma lampas noveda pie foto reizinātāju caurulēm, kas varēja saskaitīt fotonus un precīzāk izmērīt zvaigžņu dinamiku un planētu, miglāju un veselu galaktiku spektrālos attēlus. Tad 1947. gadā trīs Bell Labs fiziķi Džons Bārdeens, Valters Brattains un Viljams Šoklijs izveidoja tranzistoru, kas šodien turpina pārveidot pasauli.

Astronomijai un mūsu Visuma attēlam tas nozīmēja asākus Visuma attēlus un attēlus, kas aptver visu elektromagnētisko spektru. Infrasarkanā astronomija lēnām attīstījās, sākot ar 1800. gadiem, bet tā bija cietvielu elektronika sešdesmitajos gados, kad tā sasniedza vecumu. Mikroviļņu vai milimetru radioastronomijai bija nepieciešama radioastronomijas un cietvielu elektronikas laulība. Pirmais praktiskais milimetru viļņu teleskops sāka darboties 1980. gadā Kitt Peak observatorijā.

Turpinot uzlabot cietvielu elektroniku un attīstot īpaši precīzas laika noteikšanas ierīces un attīstot zemas temperatūras cietvielu elektroniku, astronomija ir sasniegusi mūsdienas. Mūsdienu rokraķetes dēļ jutīgas ierīces, piemēram, Habla un Planka kosmosa teleskopi, ir ievietotas orbītā un virs necaurspīdīgās atmosfēras, kas ieskauj Zemi.

Astronomi un fiziķi tagad pārbauda Visumu visā elektromagnētiskajā spektrā, ģenerējot datu terabaitus un izejas datu abstrakcijas ļauj mums ieskatīties Visumā ar sesto sajūtu, to, ko mums piešķir 21. gadsimta tehnoloģija. Kāda ievērojama sakritība, ka mūsu labāko teleskopu novērojumi simtiem tūkstošu gaismas gadu laikā, vēl jo vairāk, 13,8 miljardi gadu atpakaļ uz laika sākumu, atklāj Visuma attēlus, kas neatšķiras no spožām un skaistām gleznām Cilvēks ar prātu, kas viņam nedeva citu iespēju kā redzēt pasauli savādāk.

Tagad, pēc 125 gadiem, šī sestā maņa liek mums redzēt pasauli līdzīgā gaismā. Pacelieties debesīs un varat iedomāties planētu sistēmas, kas griežas ap gandrīz katru zvaigzni, spirālveida galaktiku virpuļojošos mākoņus, kas debesīs ir vēl lielāki nekā mūsu Mēness, un magnētisko lauku viļņus visur zvaigžņotajā naktī.

Apsveriet, ko atklāj Plankas misija, uz jautājumiem, uz kuriem tā atbild, un jauniem, kurus tā izvirza -Izrādās, ka pirmatnējie gravitācijas viļņi netika atrasti.

Pin
Send
Share
Send