Как мы «превратились» из «Звездной ночи» в вид Планка на поле BICEP2 - журнал «Космос»

Pin
Send
Share
Send

С точки зрения окна в безумном убежище Винсент Ван Гог написал одно из самых известных и ценных произведений искусства в истории человечества. Научные открытия раскрывают Космос с такими характеристиками.

Со времен Винсента художники и ученые пошли своими путями, чтобы передать и понять мир природы. Последние опубликованные снимки, сделанные Европейским космическим телескопом Планка, раскрывают новые изысканные детали нашей Вселенной, которые начинают касаться мазков великого мастера и в то же время оглядываются почти в начало времен. Со времени Ван Гога - 125 лет спустя - ученые создали все более запутанное и невероятное описание Вселенной.

Путь от Ван Гога к изображениям телескопа Планка является косвенным, абстракция, сродни импрессионизму эпохи Ван Гога. Импрессионисты в 1800-х годах показали нам, что человеческий разум может интерпретировать и представлять мир за пределами наших пяти чувств. Кроме того, оптика со времен Галилея начала расширять возможности наших чувств.

Математика, пожалуй, величайшая форма абстракции нашего видения Мира, Космоса. Путь науки из эпохи Ван Гога начался с его современника Джеймса Клерка Максвелла, который был вдохновлен экспериментатором Майклом Фарадеем. Уравнения Максвелла математически определяют природу электричества и магнетизма. Со времен Максвелла электричество, магнетизм и свет переплетались. Его уравнения теперь являются производной от более универсального уравнения - Стандартной Модели Вселенной. В сопроводительной статье Рамина Скибба «Космический журнал» более подробно описываются новые открытия ученых Миссии Планка и их влияние на Стандартную модель.

Работы Максвелла и экспериментаторов, таких как Фарадей, Майкельсон и Морли, создали огромную совокупность знаний, на которых Альберт Эйнштейн смог написать свои работы 1905 года, своего чудесного года (Annus mirabilis). Его теории Вселенной были истолкованы, проверены снова и снова и ведут непосредственно к Вселенной, изучаемой учеными, использующими телескоп Планка.

В 1908 году немецкий физик Макс Планк, для которого назван телескоп ESA, признал важность работы Эйнштейна и, наконец, пригласил его в Берлин и вдали от неизвестности патентного ведомства в Берне, Швейцария.

Когда Эйнштейн потратил десятилетие, чтобы завершить свою величайшую работу - «Общая теория относительности», астрономы начали применять более мощные инструменты для своей торговли. Эдвин Хаббл, родившийся в год, когда Ван Гог писал «Звездную ночь», начал наблюдать за ночным небом с помощью самого мощного в мире телескопа - 100-дюймового телескопа Хукера - горы Уилсона. В 1920-х годах Хаббл обнаружил, что Млечный Путь - это не вся Вселенная, а островная вселенная, одна из миллиардов галактик. Его наблюдения показали, что Млечный Путь - это спиральная галактика, форма которой похожа на соседние галактики, например, M31, Галактика Андромеды.

Уравнения Эйнштейна и абстракция Пикассо создали еще один порыв открытий и экспрессионизма, которые продвигают нас еще на 50 лет. Их влияние продолжает влиять на нашу жизнь сегодня.

Телескопы эпохи Хаббла достигли своего апогея благодаря 200-дюймовому телескопу Palomar, в четыре раза превосходящему светосборную мощность горы Уилсона. Астрономия должна была ждать развития современной электроники. Улучшения в фотографических методах будут бледными по сравнению с тем, что должно было случиться.

Развитие электроники было ускорено давлением, оказанным на противостоящие силы во время Второй мировой войны. Карл Янский разработал радиоастрономию в 1930-х годах, которая получила пользу от исследований, которые последовали в годы войны. Янский обнаружил радиосигнал Млечного Пути. Как предположили Максвелл и другие, астрономия начала распространяться за пределы видимого света - в инфракрасные и радиоволны. Открытие космического микроволнового фона (CMB) в 1964 году Арно Пензиасом и Робертом Уилсоном является, пожалуй, величайшим открытием из наблюдений в радиоволновой (и микроволновой) области электромагнитного спектра.

Аналоговая электроника может расширить фотографические исследования. Вакуумные трубки привели к фотоумножителям, которые могли подсчитывать фотоны и более точно измерять динамику звезд и спектральные изображения планет, туманностей и целых галактик. Затем в 1947 году три физика из Bell Labs, Джон Бардин, Уолтер Браттейн и Уильям Шокли создали транзистор, который продолжает трансформировать мир сегодня.

Для астрономии и нашего образа Вселенной это означало более острые образы Вселенной и образы, охватывающие весь электромагнитный спектр. Инфракрасная астрономия развивалась медленно, начиная с 1800-х годов, но в 1960-х годах, когда она достигла совершеннолетия, она стала твердотельной электроникой. Микроволновая или миллиметровая радиоастрономия требовала объединения радиоастрономии и твердотельной электроники. Первый практический телескоп миллиметрового диапазона начал работу в 1980 году в обсерватории Китт-Пик.

Благодаря дальнейшему совершенствованию твердотельной электроники и разработке чрезвычайно точных устройств синхронизации и развитию низкотемпературной твердотельной электроники астрономия достигла сегодняшнего дня. С помощью современной ракетной техники чувствительные устройства, такие как космические телескопы Хаббла и Планка, были выведены на орбиту и над непрозрачной атмосферой, окружающей Землю.

Астрономы и физики теперь исследуют Вселенную по всему электромагнитному спектру, генерируя терабайты данных, а абстракции необработанных данных позволяют нам взглянуть на Вселенную с шестым чувством, которое дает нам технология 21-го века. Какое замечательное совпадение, что наблюдения наших лучших телескопов, заглядывающих через сотни тысяч световых лет, тем более, за 13,8 миллиардов лет назад, открывают образы Вселенной, которые мало чем отличаются от ярких и красивых картин человек с разумом, который не дал ему другого выбора, кроме как увидеть мир по-другому.

Теперь, спустя 125 лет, это шестое чувство заставляет нас видеть мир в подобном свете. Взгляните в небо, и вы можете представить, что планетные системы вращаются вокруг почти каждой звезды, закрученные облака спиральных галактик, одна из которых еще больше в небе, чем наша Луна, и волны магнитных полей повсюду в звездную ночь.

Подумайте, что раскрывает миссия Планка, на какие вопросы она отвечает и какие новые она ставит -Оказывается, не было найдено исконных гравитационных волн.

Pin
Send
Share
Send