Jak „przekształciliśmy” z „Gwiaździstej nocy” w widok Plancka na pole BICEP2 - Space Magazine

Pin
Send
Share
Send

Z punktu widzenia okna w obłąkanym azylu Vincent van Gogh namalował jedno z najbardziej znanych i cenionych dzieł artystycznych w historii ludzkości. Odkrycia naukowe ujawniają Kosmos o takich cechach.

Od czasów Vincenta artyści i naukowcy podążyli swoimi ścieżkami, aby przekazać i zrozumieć świat przyrody. Najnowsze opublikowane zdjęcia zrobione przez Europejski Teleskop Kosmiczny Planck ujawniają nowe wyjątkowe szczegóły naszego Wszechświata, które zaczynają dotykać pociągnięć pędzla wielkiego mistrza, a jednocześnie spoglądają w przeszłość. Od czasu Van Gogha - upływ 125 lat - naukowcy skonstruowali stopniowo zawiły i niesamowity opis Wszechświata.

Ścieżka od Van Gogha do zdjęć z teleskopu Plancka jest pośrednia, abstrakcja podobna do impresjonizmu z epoki van Gogha. Impresjoniści w 1800 roku pokazali nam, że ludzki umysł może interpretować i wyobrażać sobie świat poza ograniczeniami naszych pięciu zmysłów. Co więcej, optyka od czasów Galileusza zaczęła rozszerzać możliwości naszych zmysłów.

Matematyka jest prawdopodobnie największą formą abstrakcji naszej wizji świata, Kosmosu. Ścieżka nauki z czasów van Gogha rozpoczęła się od jego współczesnego Jamesa Clerk Maxwella, który zawdzięcza inspirację eksperymentalnemu Michaelowi Faradayowi. Równania Maxwella matematycznie definiują naturę elektryczności i magnetyzmu. Od czasu Maxwella elektryczność, magnetyzm i światło są ze sobą powiązane. Jego równania są teraz pochodną bardziej uniwersalnego równania - Standardowego Modelu Wszechświata. Towarzyszący artykuł Space Magazine autorstwa Ramina Skibby opisuje bardziej szczegółowo nowe odkrycia naukowców z Planck Mission i ich wpływ na Model Standardowy.

Praca Maxwella i eksperymentatorów, takich jak Faraday, Michelson i Morley, zbudowała ogromną wiedzę, na podstawie której Albert Einstein był w stanie napisać swoje artykuły z 1905 roku, swojego cudownego roku (Annus mirabilis). Jego teorie Wszechświata były interpretowane, weryfikowane raz za razem i prowadzą bezpośrednio do Wszechświata badanego przez naukowców używających teleskopu Plancka.

W 1908 roku niemiecki fizyk Max Planck, od którego nazwano teleskop ESA, uznał znaczenie pracy Einsteina i ostatecznie zaprosił go do Berlina, z dala od niejasności urzędu patentowego w Bernie w Szwajcarii.

Gdy Einstein spędził dekadę na ukończeniu swojego największego dzieła, ogólnej teorii względności, astronomowie zaczęli stosować mocniejsze narzędzia w handlu. Edwin Hubble, urodzony w roku, w którym van Gogh namalował Starry Night, zaczął obserwować nocne niebo za pomocą najpotężniejszego teleskopu na świecie, 100-calowego teleskopu Hooker Mt Wilson. W latach dwudziestych Hubble odkrył, że Droga Mleczna nie była całym Wszechświatem, lecz wyspowym wszechświatem, jednym z miliardów galaktyk. Jego obserwacje ujawniły, że Droga Mleczna była galaktyką spiralną o formie podobnej do sąsiednich galaktyk, na przykład M31, galaktyka Andromeda.

Równania Einsteina i abstrakcja Picassa wywołały kolejny przypływ odkrycia i ekspresjonizmu, który napędza nas przez kolejne 50 lat. Ich wpływ nadal wpływa na nasze dzisiejsze życie.

Teleskopy z czasów Hubble'a osiągnęły swój szczyt za pomocą 200-calowego teleskopu Palomar, czterokrotnie przewyższającego moc gromadzenia światła w porównaniu z Mountem Wilsona. Astronomia musiała czekać na rozwój nowoczesnej elektroniki. Ulepszenia technik fotograficznych zblakłyby w porównaniu z tym, co miało nadejść.

Rozwój elektroniki został przyspieszony przez naciski wywierane na przeciwne siły podczas II wojny światowej. Karl Jansky opracował radioastronomię w latach 30. XX wieku, która skorzystała z badań przeprowadzonych w latach wojny. Jansky wykrył sygnaturę radiową Drogi Mlecznej. Jak sobie wyobrażali Maxwell i inni, astronomia zaczęła rozszerzać się poza światło widzialne - na podczerwień i fale radiowe. Odkrycie kosmicznego tła mikrofalowego (CMB) w 1964 r. Autorstwa Arno Penziasa i Roberta Wilsona jest prawdopodobnie największym odkryciem z obserwacji w obszarze fal radiowych (i mikrofalowych) widma elektromagnetycznego.

Elektronika analogowa może usprawnić badania fotograficzne. Lampy próżniowe doprowadziły do ​​świetlnych fotopowielaczy, które mogły zliczać fotony i dokładniej mierzyć dynamikę gwiazd oraz spektralne obrazy planet, mgławic i całych galaktyk. Następnie w 1947 r. Trzej fizycy z Bell Labs, John Bardeen, Walter Brattain i William Shockley stworzyli tranzystor, który nadal przekształca świat do dziś.

Dla astronomii i naszego obrazu Wszechświata oznaczało to bardziej ostre obrazy Wszechświata i obrazy obejmujące całe spektrum elektromagnetyczne. Astronomia w podczerwieni rozwijała się powoli, począwszy od 1800 roku, ale była to elektronika półprzewodnikowa w latach 60., kiedy dorastała. Mikrofale mikrofalowe lub milimetrowa astronomia radiowa wymagały połączenia radioastronomii i elektroniki półprzewodnikowej. Pierwszy praktyczny teleskop o fali milimetrowej rozpoczął działalność w 1980 r. W Obserwatorium Kitt Peak.

Dzięki dalszym ulepszeniom elektroniki półprzewodnikowej i opracowaniu niezwykle dokładnych urządzeń mierzących czas oraz opracowaniu niskotemperaturowej elektroniki półprzewodnikowej astronomia osiągnęła współczesność. Dzięki nowoczesnej rakietom wrażliwe urządzenia, takie jak Teleskop Kosmiczny Hubble'a i Plancka, zostały wyniesione na orbitę i ponad nieprzejrzystą atmosferą otaczającą Ziemię.

Astronomowie i fizycy badają teraz Wszechświat w całym spektrum elektromagnetycznym, generując terabajty danych, a abstrakcje surowych danych pozwalają nam spojrzeć na Wszechświat z efektywnym szóstym zmysłem, jaki daje nam technologia XXI wieku. Cóż za niezwykły zbieg okoliczności, że obserwacje naszych najlepszych teleskopów spoglądających przez setki tysięcy lat świetlnych, a nawet wstecz, o 13,8 miliarda lat wstecz na początek czasów, ujawniają obrazy Wszechświata, które nie różnią się niczym od wspaniałych i pięknych obrazów przedstawiających człowiek z umysłem, który nie pozostawił mu wyboru, musiał inaczej patrzeć na świat.

Teraz 125 lat później szósty zmysł zmusza nas do patrzenia na świat w podobnym świetle. Spójrz w górę w niebo i możesz sobie wyobrazić układy planetarne obracające się wokół prawie każdej gwiazdy, wirujące chmury galaktyk spiralnych, jeszcze większych na niebie niż nasz Księżyc, i fale pól magnetycznych w całej gwiaździstej nocy.

Zastanów się, co ujawnia misja Plancka, pytania, na które odpowiada, i nowe, które stawia -Okazuje się, że pierwotne fale grawitacyjne nie zostały odnalezione.

Pin
Send
Share
Send