Топ 10 Астрономски откритија

Вовед

Забелешка на уредникот: Во рамките на научниот викенд на Дискавери на 20 февруари, ќе се одржи премиерата на филмот "Телескоп", енергично патување од зад сцената до следниот чекор во еволуцијата на телескопите - вселенскиот телескоп на НАСА, Џејмс Теб, снимен од директорот на режисерот Оскар Натаниел Кан. Телескопот Џејмс Веб би бил 100 пати помоќен од вселенскиот телескоп НАСА / ЕСА Хабл (на сликата овде). "Телескоп" раскажува за оваа епска мисија и целата историја на астрономијата.

V-kosmose.com внимателно ќе го следи овој настан, а пред премиерата ќе обезбеди релевантни статии и галерии за историјата на астрономијата и неверојатни подвизи на Хабл, кои се одвиваат повеќе од 25 години по лансирањето. Накратко прочитајте ги десетте најдобри моменти во историјата на астрономијата кои ќе ни помогнат да го разбереме дизајнот на вселенскиот телескоп НАСА ...

1. Небото се менува и планетите се движат

Нашите најстари предци се потпираа на небото во следењето на промената на годишните времиња. Според него, тие знаеле кога можете да ловите за одредени видови на животни. Во постигнувањето на развојот на земјоделството, како што беше во древниот Египет, ѕвездите се обидуваа да предвидат кога да го посеат житото и кога да го соберат. Ние го користиме небото како огромен часовник за да го одредиме времето во текот на годината. Кога се појавиле такви небесни феномени како еклипси или комети, тие се појавиле како непредвидливи настани создадени од богови. Денес знаеме дека ова се должи на ротациите и гравитациските интеракции во вселената.

Со текот на времето, некои паметни луѓе забележаа дека има ѕвезди кои се движат низ небото на предвидлив начин. Тие патувале по истиот пат како и Сонцето, движејќи се низ ѕвезденото подножје. Сега ги нарекуваме овие објекти планети (лабаво преведени од грчките - "скитници"). Во многу култури, планетите биле именувани по богови. Дури и нашите имиња се Меркур, Венера, Марс, Сатурн и Јупитер (пет планети познати во античко време ) - се случи во чест на повисоки суштества.

1. Земјата (како Сонцето) не е во центарот на Универзумот

Претходно веруваа (врз основа на религијата) дека Земјата е центар на универзумот. Кога античките астрономи го набљудуваа небото, имаше многу работи што не ги разбраа. На пример, зошто Марс понекогаш ја менува правецот на движење низ небото, а потоа продолжува да оди во иста насока како и другите планети? Некои астрономи дојдоа до комплексни геометриски модели наречени epicycles, кои имале намера да го предвидат хаотичното движење на планетите.

Едно поедноставно решение беше предложено од страна на Никола Коперник во 16 век, кој објавува материјали каде што сонцето е во центарот на универзумот, а земјата се врти околу неа, како и другите планети. Истиот беше прифатен од Аристарх од Самос во третиот век, но неговите дела во тоа време не биле добро познати во западниот свет. Ова го реши проблемот со епицитите и беше поддржан од други докази. На пример, откривањето на "Галилео" на месечините што се врти околу Јупитер во 1610 година, покажа дека не се врти околу Земјата. Религиозните власти не беа задоволни со ова откритие, но со текот на времето, доказите ги надминаа аргументите.

Со развојот на телескопската технологија, на крајот, дознавме дека сонцето не е центар на универзумот. Во 1750 година, се верувало дека Млечниот Пат е голем кластер на ѕвезди со центар. До почетокот на 20 век, набљудувањето на нови ѕвезди (ѕвездени формации) во други галаксии покажа дека тие се многу подалеку од Млечниот Пат. Подоцна астроном Едвин Хабл најде докази дека универзумот постојано се шири и нема вистински центар.

1. Сè е под влијание на гравитацијата

Иако го видовме движењето на планетите што ги тера да се движат, тоа е малку изучено илјадници години. Сè се промени во 17 век, кога Сер Исак Њутн почна да применува математички теории во набљудувањето на Универзумот. Тој ги пресметал трите основни закони на движење, како и законот на светската широчина, во кој се вели дека секој објект во Универзумот е привлечен еден кон друг. Планетите имаат голема сила на атракција, а малите камења од Сатурн прстени се мали.

На почетокот на 20 век, нашето разбирање на гравитацијата се промени преку набљудувањата на физичарите, како што се Алберт Ајнштајн, кои откриле дека времето може да варира во зависност од вашето движење. Ако патувате со брзина блиска до брзината на светлината, вашето чувство за време ќе се забави во споредба со чувствата на луѓето на Земјата. Времето стана четврта димензија (по должина, ширина и висина), што овозможи да се разберат екстремни гравитациони услови околу црни дупки и други објекти со масивна гравитација. Гравитацијата на предметите потоа се објаснува како промена во просторот-време во Универзумот, со предмети модифицирани од гравитацијата.

На почетокот на 2016 година, гравитационите бранови беа откриени од Ласерската интерферометриска гравитационо-бранова опсерваторија (LIGO). Ова е суштина пулсација во просторот-време создадено од масивни предмети кои ротираат околу себе, како црни дупки. Ајнштајн го предвидел нивното постоење, а астрономите се обиделе да ги детектираат 50 години.

1. Постојат планети надвор од Сатурн.

Телескопот овозможуваше откривање на многу мали објекти кои не се достапни за човечкото око. Вилијам Хершел случајно откриен Уран во 1781 година, кога ги проверува ѕвездите во каталогот, не ја најде вредноста 8 (послаба од човечкото око) или посветла. Во овој момент, Хершел сфатил дека Уран се движел низ ѕвезденото небо. Тој планирал да го нарече Крал Џорџ III, но други астрономи одлучиле да ја именуваат планетата во чест на Бога, како и сите други. Потоа следуваа и други откритија. Ceres (тогаш се сметаше за астероид, а не за џуџести планети) беше откриен во 1801, првиот од илјадниците познати денес. Нептун бил откриен во 1846 година, а Плутон (првично признаен како планета) во 1930 година. Сончевиот систем станува попространет отколку што претходно се мислеше. Со текот на времето, моделите предвидуваат дека кометите, најверојатно, ќе се наоѓаат надвор од орбитата на Нептун, во регионот на мраз објекти наречени Кујперовиот појас. На почетокот на 21 век, неколку нови објекти со големина на Плутон во Кујперовиот појас ја поттикнаа Меѓународната астрономска унија да создаде нова категорија објекти - "џуџести планети" и да ги стави Плутон и Церес во оваа категорија.

Не помалку впечатливо беше откривањето на планетите надвор од нашиот Сончев систем. Прво, астрономите пронајдоа 3 планети кои орбитираат околу пулсарот PSR B1257 + 12 во 1992 година, по огромна егзопланета која орбитира околу ѕвездата од главната низа 51 Пегаз во 1995 година. Сега знаеме повеќе од 1000 потврдени егзопланети надвор од Сончевиот систем, со илјадници не потврдени. Главниот дел од нив беа откриени со помош на вселенскиот телескоп НАСА Кеплер, кој започна во 2009 година.

1. Постои лимит на космичка брзина

Ние ја користиме брзината на светлината како единствена единица на мерење на Универзумот. Сметавме со векови и знаеме дека брзината на светлината во вакуум изнесува околу 300 илјади километри во секунда. Сонцето е на растојание од 8 светлосни минути од Земјата. Растојанието до најблискиот ѕвезден систем (Алфа Кентаури) е околу 4 светлосни години, а најблиската голема галаксија (Андромеда) изнесува 2,5 милиони светлосни години. И покрај тоа што имаме соништа од Star Trek за патување низ Универзумот до овие далечни дестинации, сега сме ограничени со законите на физиката. Друго откритие на Ајнштајн било односот на масата и енергијата, прикажан во равенката E = mc2. Ако летате со брзини близу до брзината на светлината, енергијата што е потребна за да ја достигнете ја зголемува вашата маса (и превозот на кој патувате). Пред да достигне брзина на светлината, масата станува еднаква на бесконечноста. Не може да се движи побрзо.

Како и да е, научниците сугерираат некои паметни рационални начини. Можеби во универзумот има црви во кои можете слободно да патувате низ просторот и времето. Можеби постојат начини да се комуницира побрзо од брзината на светлината, па така заплетчените квантни честички можат веднаш да комуницираат, без разлика колку се далеку од едни на други (ова често се нарекува "ужасна интеракција на далечина"). Но, колку што знаеме, брзината на светлината е највисоката брзина во која можете да патувате.

1. Гледаме ехо на Големиот Бенг

Ако Универзумот започна како една целина, а потоа почна да се проширува (феномен наречен Биг Бенг), ова треба да се случи со незамислива енергија. Со текот на времето, со оглед на тоа што Универзумот стана поголем, енергијата се потрошила, оладила и кондензирала во материјата, која го исполнувала просторот.

Сега сме сведоци на траги од оваа огромна експлозија, по случајното откритие во 1965 година. Во време кога во 1948 година Ралф Алфер беше предвиден со заднинско зрачење, двајца истражувачи од Bell Telephone Labs ги пронајдоа само една деценија подоцна, кога откриле мешање на радио приемникот во процес на изработка. Арно Пензиас и Роберт Вилсон направија откритие, во исто време кога другиот тим се обидуваше да го пронајде, како резултат на тоа, во 1965 година, во Астрофизичкиот весник (од секоја од тимовите) беа објавени два дела. Астрономите сега знаат дека мали количини на температурни флуктуации (наречени анизотропии) постојат во космичката микробранова позадина, во која се прикажани флуктуациите на незначителна густина предизвикана во античкиот Универзум. Овие мали вибрации можат да се откријат со помош на многу чувствителни инструменти, како што се НАСА Викинсонов просторната минијатурна анизотропна сонда и европскиот Планк вселенски телескоп. Се верува дека идентификацијата на овие отстапувања ќе помогне да се разбере како е формиран универзумот, големината на нејзината структура и природата на создавањето на античките галаксии.

1. Универзумот се проширува и забрзува

Во 1929 година Едвин Хабл откри дека универзумот се шири. Тој беше активен и вреден истражувач, користејќи нов 100-инчен телескоп лоциран на планината Вилсон во Калифорнија, направи многу откритија, вклучувајќи ги и вистинските растојанија до галаксиите. Тој го сторил тоа со набљудување на новите ѕвезди во овие галаксии, проценувајќи ја нивната светлина, а потоа пресметал колку осветленоста се однесува на далечина. Потоа, врз основа на работата на астрономот Весто Слипфера, Хабл го мери движењето на галаксиите и објави статија која на крајот покажала дека Универзумот се шири.

Ова откритие беше изненадувачко, но изненадувањето продолжило кога, подоцна во доцните 1990-ти, вселената била забрзана за време на експанзијата. Астрономите ги мерат супернова во далечни галаксии и сфатија дека се помалку светли отколку што требало, судејќи според нивната црвена смена (што покажува дека тие се оддалечуваат од нас). Ова откритие, како резултат на тоа, донесе Нобелова награда за истражувачите.

1. Не можеме да го видиме најголемиот дел од предметот на универзумот

Забрзаното проширување на универзумот беше мистерија за астрономите, и тие сугерираа дека треба да има сила која го турка напред. Денес, главната теорија е дека постои сила наречена темна енергија која не може да се открие со модерни астрономски технологии. Постојат неколку теории за темната енергија. Можеби ова е само просторот. За време на проширувањето на просторот, се создава потемна енергија, проширување на проширувањето уште повеќе. Друго можно објаснување доаѓа од теоријата на квантната материја, според која квантните честички се појавуваат и исчезнуваат, создавајќи енергија.

Се верува дека темната енергија е околу 68% од масата на познатиот универзум, а темната материја е 27%. Научниците не се сигурни што е темната материја, но сфаќаат дека според гравитационите пресметки, поголемиот дел од Универзумот не е видлив за нас. Индиректно можеме да ја набљудуваме темната материја преку влијанието на гравитацијата. Еден пример е рефракција на светлината, преку таков феномен како гравитациона леќа. Остатокот од универзумот, помалку од 5%, се состои од енергија и материја, што можеме да ги видиме со телескопи.

1. Постои воден мраз во други светови

Водата се смета за клучен елемент во животот, и со текот на времето ќе знаеме дека ова е универзален елемент во Сончевиот систем и во целиот универзум. Првите набљудувања на вселенското летало во 1970-тите и 1980-тите покажаа постоење на мразни светови надвор од Земјата. Откривањето на мраз сателити во близина на Јупитер и Сатурн и надвор од нив дојде како изненадување, како што се користи за да се набљудува сателитски сателит, кој беше лишен од атмосферата, но со текот на времето научив да се оцени нивниот комплекс хемиски состав.

Овие светови (како Европа Јупитер и Енцеладус Сатурн) се сметаат за најпогодни за живот надвор од Земјата, што ги знаеме во Соларниот систем. Исто така, може да се забележи дека водата може да биде во овие сателити во течна форма. Еден пример е Титан Сатурн, кој е исполнет со јаглеводороди (еден од градежните делови на животот) и постои опција во која може да има течен океан под нејзината површина. Повеќе модерни набљудувања во 1990-тите и пошироко откриваат воден мраз во некои неочекувани места. Се покажа дека водата мраз може да преживее на сателит без воздух, па дури и на Меркур (најблиска планета до Сонцето), додека во засенчени кратери или под заштитен слој прашина. Марс, исто така, има поларни капи, делумно составени од воден мраз. Воден мраз е присутен на комети и некои мали светови, како џуџестата планета Серес.

1. Сè уште има многу откритија

Астрономијата ќе научи само многу интересни работи, откако ќе ги подобри телескопите за да го истражи потеклото на Универзумот и да бара други светови. На пример, НАСА НАСА (Приемник на вселенски телескопови Хабл) планира да го лансира космичкиот телескоп Џејмс Веб во 2018 година за да го разгледа потеклото и еволуцијата на галаксиите, како се појавија ѕвездите и потеклото на "првото светло" (кога првиот зрак светлина се појави веднаш по формирањето на Универзумот).

Европскиот екстремно голем телескоп, кој ќе заврши во 2024 година, ќе ги следи тајните на Универзумот од Земјата. Со помош на тоа, се планира да се земат предвид егзопланетите, раните денови на Универзумот, супермасивните црни дупки и мистериозната природа на темната материја и темната енергија. ЕЦБТ, Џејмс Веб и следната генерација телескопи ќе бараат планети слични на Земјата во други ѕвездени системи, вклучувајќи го и изучувањето на нивното потекло, атмосфери и орбити.

Неодамнешното откривање на гравитациски бранови, кои се клучна компонента на општата теорија на релативноста на Ајнштајн предвидени пред 100 години, може да создаде нов вид астрономија - гравитациона брановидна астрономија. Без оглед на електромагнетниот спектар (видлива светлина, Х-зраци и инфрацрвени зраци), гравитационата бранова астрономија ќе може да ја мери пулсацијата во просторот, откривајќи масивни предмети кои инаку би останале невидливи.