Проверочная работа по темам «Мир глазами acтpoнома» и «Планеты солнечной системы. I в. 1. Что такое Солнце?
2. Что такое астрономия?
3. Каковы размеры Земли по отношению к Солнцу?
4. На каком расстоянии Земля находится от Солнца?
5. Как называется остывшее небесное тело?
6. Укажи самую большую планету Солнечной Системы. 1) Юпитер 2) Земля 3) Нептун 4) Уран 7. Укажи, чем является Луна? 1) планетой 2) спутником 3) звездой 4) кометой 8. Отметь время движения Земли вокруг своей оси. 1) 24 часа 2) 7 дней 3) 48 часов 4) месяц 9. Укажи, за какое время Земля вращается вокруг Солнца? 1) день 2) месяц 3) неделя 4) год 10. Определи, с чем связана смена времен года. 1) с движением Земля вокруг своей оси 2) с движением Земля вокруг Солнца 3) с движением планет в Солнечной системе.4) с движением планет вокруг Земли 11. Отметь планеты, у которых есть кольца 1) Сатурн 2) Уран 3) Меркурий 4) Нептун 12.Что такое Земля? 1)планета 2)звезда 3)естественный спутник 4)комета 13. Какая планета Солнечной системы названа в честь римского бога войны? 1)Уран 2)Сатурн 3)Марс 4)Земля 14. Допиши слова Одновременно с вращением вокруг своей _________________ Земля движется вокруг ___________________. Полный оборот вокруг Солнца Земля делает за ____________________. Движение Земли вокруг _________________ приводит к смене времен года. | Проверочная работа по темам «Мир глазами acтpoнома» и «Планеты солнечной системы. IIв. 1. Что такое Вселенная?
2. Что такое Земля?
3. Сколько планет вращается вокруг Солнца?
4. Какая температура на поверхности Солнца?
5. Как называется каменная масса, падающая на Землю из межпланетного пространства?
6. Укажи самую большую планету Солнечной Системы. 1) Юпитер 2) Земля 3) Нептун 4) Уран 7. Укажи, чем является Луна? 1) планетой 2) спутником 3) звездой 4) кометой 8. Отметь время движения Земли вокруг своей оси. 1) 24 часа 2) 7 дней 3) 48 часов 4) месяц 9. Укажи, за какое время Земля вращается вокруг Солнца? 1) день 2) месяц 3) неделя 4) год 10. Определи, с чем связана смена времен года. 1) с движением Земля вокруг своей оси 2) с движением Земля вокруг Солнца 3) с движением планет в Солнечной системе.4) с движением планет вокруг Земли 11. Отметь планеты, у которых есть кольца 1) Сатурн 2) Уран 3) Меркурий 4) Нептун 12.Что такое Земля? 1)планета 2)звезда 3)естественный спутник 4)комета 13. Какая планета Солнечной системы названа в честь римского бога войны? 1)Уран 2)Сатурн 3)Марс 4)Земля 14. Допиши слова Одновременно с вращением вокруг своей _________________ Земля движется вокруг ___________________. Полный оборот вокруг Солнца Земля делает за ____________________. Движение Земли вокруг _________________ приводит к смене времен года. |
«Проверочная работа по теме «Мир глазами астронома» Окружаюий мир 4 класс УМК «Школа России»»
«Проверочная работа по теме «Мир глазами астронома» Окружаюий мир 4 класс УМК «Школа России»»
Фамилия _______________________ 1 Вариант
Проверочная работа по теме «Мир глазами астронома»
Закончи высказывание:
Необъятное пространство со звездами, планетами и другими небесными телами называется___________________________________________
Огромные раскалённые небесные тела, излучающие свет – это ___________________________________________________________
Пронумеруй планеты в порядке удаления от солнца и закрась планеты земной группы:
Ю питер Венера Марс
З емля Нептун Сатурн
М еркурий Уран
Самая маленькая планета
а) Нептун б) Меркурий в) Земля г) Марс
Заполни таблицу: Марс, Тритон, Луна, Венера, Каллисто, Деймос, Уран
Планеты | |
Спутники | |
При вращении Земли вокруг своей оси происходит смена____________________________. Это происходит за ______________.
Укажи расстояние между Землей и Солнцем:
а) 100 млн. км б) 150 млн. км в) 200 млн. км г) 250 млн. км
Найди неверное высказывание
а) Диаметр Солнца в 330 тысяч раз больше Земли.
б) Температура на поверхности Солнца около 6000 ºС.
в) Земля – третья планета от Солнца.
г) Луна – спутник планеты Земля.
Фамилия _______________________ 2 Вариант
Проверочная работа по теме «Мир глазами астронома»
Закончи высказывание:
Солнце и движущиеся вокруг него небесные тела составляют ___________________________________________
Холодные небесные тела, не излучающие собственный свет – это ___________________________________________________________
Пронумеруй планеты в порядке удаления от солнца и закрась планеты гиганты:
Ю питер Венера Марс
З емля Нептун Сатурн
М еркурий Уран
Самая большая планета
а) Нептун б) Юпитер в) Сатурн г) Меркурий
Заполни таблицу: Солнце, Тритон, Луна, Сириус, Каллисто, Фобос, Альдебаран
Звёзды | |
Спутники | |
Укажи температуру на поверхности Солнца:
а) 1000 ◦С б) 6000◦С в) 20 млн. ◦С г) 3000◦С
Найди верное высказывание
а) Диаметр Солнца в 330 тысяч раз больше Земли.
б) Температура на поверхности Солнца около 15 млн.ºС.
в) Марс – третья планета от Солнца.
г) Луна – спутник планеты Земля.
Проверочная работа по Окружающему миру 4 класс
Просмотр содержимого документа
«Проверочная работа по Окружающему миру 4 класс»
Тест по окружающему миру для 4 класса
1. Как называется наука о небесных или космических телах
солнечная система
астрономия
вселенная
2. Подумай и найди лишнее слово
Меркурий
Юпитер
Солнце
3. Что происходит на Земле за полный оборот вокруг своей оси
смена дня и ночи
смена времени года
смена осей
4. Какая карта изображена на рисунке 1
физическая карта
политическая карта
карта полушарий
Рис. 1
5. Что не является географическим объектом
материк
воздух
остров
6. Что такое масштаб
разные цвета на карте
расстояние на местности соответствует каждому сантиметру на карте
стороны света
7. Найди на рисунке 2 и отметь соответствующими цифрами:
экватор | |
северный тропик | |
южный тропик | |
северный полярный круг | |
южный полярный круг |
Рис. 2
8. Какая наука изучает прошлое людей (несколько правильных ответов)
история
география
археология
9. Установи соответствие между арабской и римской цифрами
IV | VII | IX | XIII | XV | XIX | V | X | XX |
10. Чем занимается организация ГРИНПИС (несколько ответов)
активно борется против загрязнения окружающей среды ядовитыми отходами, мусором
проводит международные кампании в защиту лесов, океанов
проводит международные кампании редких видов растений и животных
11. Укажи стрелочками на карте (рис. 3):
Восточно-Европейскую равнину, Западно-Сибирскую равнину, Среднесибирское плоскогорье.
Рис. 3
12. Какая наука изучает землеописание
география
археология
астрономия
13. Какие горы составляют исключение расположения на территории России
Уральские горы
Кавказские горы
14. Отметь океаны, которые омывают берега России (несколько ответов)
Северный Ледовитый
Тихий
Атлантический
Индийский
15. Установи соответствие объектов
1. Енисей, 2. Обь, 3. Онежское, 4. Ладожское,
5. Лена, 6. Амур, 7. Каспийское. 8. Байкал
Проверочная работа на тему «Мир глазами историка» 4 класс | Тест по окружающему миру (4 класс):
Мир глазами историка
- Запиши определение:
История – это наука, которая ______________________________________________
2. Как называют хранилище документов?
А) музей
Б) архив
В) библиотека
Г) склад
3. Ученый, который узнает о прошлом, изучая древние предметы, сооружения:
А) геолог
Б) археолог
В) историк
Г) географ
4. Как называется первый музей в России? _________________________
Кто его основал? ____________________________________________
5. Как называется наука – главная помощница истории:
А) археология
Б) география
В) биология
Г) физика
6. Какой инструмент является основным в работе археолога:
А) пила
Б) топор
В) рубанок
Г) лопата
7. Что находят ученые-археологи при раскопках (приведи три примера):
___________________________________________________________________________________
Мир глазами историка
- Запиши определение:
История – это наука, которая ______________________________________________
2. Как называют хранилище документов?
А) музей
Б) архив
В) библиотека
Г) склад
3. Ученый, который узнает о прошлом, изучая древние предметы, сооружения:
А) геолог
Б) археолог
В) историк
Г) географ
4. Как называется первый музей в России? _________________________
Кто его основал? ____________________________________________
5. Как называется наука – главная помощница истории:
А) археология
Б) география
В) биология
Г) физика
6. Какой инструмент является основным в работе археолога:
А) пила
Б) топор
В) рубанок
Г) лопата
7. Что находят ученые-археологи при раскопках (приведи три примера):
___________________________________________________________________________________
Окружающий мир 4кл. Тест по теме «Мир глазами астронома»
Тест для проверки знаний учащихся 4 класса по теме «Мир глазами астронома»
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Просмотр содержимого документа
«Окружающий мир 4кл. Тест по теме «Мир глазами астронома» »
Мир глазами астронома
А1. Укажи, чем является Солнце?
1) планетой 2) кометой
3) звездой 4) спутником
А2. Укажи, сколько планет входит в солнечную систему?
1) 7 2) 9
3) 3 4) 8
А3. Переведи с греческого языка слово «астрон»?
1) планета 2) космос
3) звезда 4) вселенная
А 4. Укажи расстояние между Землей и Солнцем
1) 100 млн км 2) 150 млн км
3) 200 млн км 4) 250 млн км
В 1. Найди неверное высказывание
1) Диаметр Солнца в 330 тысяч раз больше Земли.
2) Температура на поверхности Солнца около 6000 ºС.
3) Земля – третья планета от Солнца.
4) Земля – наш космический дом
В 2. Закончи высказывание.
Необъятное пространство со звездами, планетами и другими небесными телами называется…
1) Вселенная 2) звездная система
3) Солнечная система 4) небо
С 1. Отметь самые крупные планеты Солнечной системы
1) Меркурий 2) Сатурн 3) Юпитер 4) Земля
Сайт учителя Олзобоевой Оксаны — Тесты по окружающему миру
Итоговая проверочная работа по окружающему миру
3 класс
В итоговой проверочной работе присутствуют следующие вопросы:
1. Тела природы;
2. Явления природы;
3. Подбор пары подходящих слов и соединение их стрелками;
4. Указать какое утверждение верно;
5. Определение веков по годам летоисчисления ;
6. Дополнение схемы;
7. Определение группы (класса) животных;
и некоторые другие.
Проверочная работа окружающему миру. Тема: «ВОДА»
| [ · Скачать удаленно | |||||||||||||
Проверочная работа окружающему миру В двух вариантах
Проверочная работа по теме «Растительный мир Земли» 3 класс (II четверть)
| |||||||||||||
ГДЗ по окружающему миру 4 класс Проверочные работы Плешаков, Крючкова Решебник
Какие компетенции приобретет ребенок, работая с онлайн-ГДЗ по окружающему миру 4 класс проверочные работы Плешакова
Применяя такое универсальное и конструктивное пособие, дети осваивают не только саму дисциплину и успевают пройти программу, предложенную министерством образования. Они развивают ЗУНы, которые пригодятся им в дальнейшей жизни при социализации в обществе. Например, вот какие:
- формируют уважительное отношение к семье, другим людям, народам, национальностям и расам;
- развивают ответственное отношение за свои поступки и проступки, а также несут наказание или поощрение за них;
- ведут здоровый образ жизни, исключающий аморальное поведение;
- учатся уважать не только свой труд, но и окружающих;
- пробуют работать парами, группами, большими и малыми коллективами для установления диалога и продуктивной совместной деятельности.
Чего добьются дети, применяя готовые домашние задания по окружающему миру 4 класс проверочные работы авторов: Плешаков, А. А., Крючкова, Е. А., Плешаков, С. А.
Если ребенок будет придерживаться плана, представленного в решебнике-учебнике и следовать ему, то он освоит следующие ступени обучения:
- открытие новых знаний;
- сформирует и разовьет умения и навыки;
- закрепит и систематизирует знания;
- изучит современные проекты;
- проведет исследования;
- освоит практическую деятельность.
Всего этого можно добиться, прибегая к помощи лишь одного качественного подспорья. Не забывайте периодически в него заглядывать, если вам и вашему чаду нужны отменные результаты и высокие оценки.
Главное правило использования нашего пособия заключается в том, что нельзя списывать готовые д/з. Такой подход к обучению не приведет к положительным результатам, а только сделает хуже. Ваш ребенок не сможет разобраться в базовых основах, которые пригодятся ему при изучении профильных дисциплин: химии, биологии, географии, физики, астрономии и др. Поэтому специалисты настоятельно советуют родителям не допускать массового списывания, которое приведет к плачевным результатам. Вы как взрослый и ответственный человек должны осуществлять контроль за самообразованием своего подопечного. И только в том случае, если четвероклассник будет использовать онлайн-решебник как образец, он добьется успехов в обучении. В противном случае, ситуация только ухудшится.
Откройте в интернете страницу с ГДЗ и добавьте в закладки, чтобы не потерять ответы. Он всегда будут перед глазами, и школяр сможет самостоятельно ими воспользоваться тогда, когда в этом будет необходимость. При работе с нашим комплексом, дети смогут пройти и изучить следующие параграфы:
- Земля и человечество.
- Природа РФ.
- Изучение родного края.
- Страницы всемирной и российской истории.
- Современная Российская Федерация.
Астрономия: Исследование Вселенной
На следующие вопросы ответила астроном доктор Кэти Имхофф из Научного института космического телескопа.
Что такое астрономия?
Астрономия — это научное исследование Вселенной: звезд, планет, галактик и всего, что между ними. Это довольно большая тема!
Есть ли разные области астрономии?
Да! Во-первых, многие астрономы считают себя теоретиками, инструменталистами или наблюдателями.Теоретики специализируются на создании моделей с использованием компьютерных программ для моделирования звезды, сверхновой или чего-то еще, что они изучают. Инструменталисты специализируются на разработке и создании новых инструментов для проведения измерений или создании новых телескопов. Наблюдатели специализируются на получении, анализе и интерпретации данных. Конечно, есть астрономы, которые все это делают.
Мы также склонны классифицировать себя по типу астрономических объектов, которые изучаем.Есть те, кто специализируется на изучении Солнечной системы, и они обычно сосредотачиваются только на газообразных планетах, каменистых планетах, кометах, астероидах и т. Д. Есть астрономы, которые специализируются на изучении звезд. Обычно они сосредотачиваются только на горячих звездах, холодных звездах или некоторых типах звезд, таких как двойные, переменные звезды и т. Д. То же самое верно для туманностей, галактик и так далее.
Какова длина светового года?
Световой год — это расстояние, которое луч света может пройти за один год.Поскольку свет движется очень быстро, это большое расстояние. Это более 5 000 000 000 000 миль! Термин «световой год» очень сбивает с толку многих людей. Звучит как мера времени, но на самом деле это мера расстояния. Ближайшая к нашему Солнцу звезда находится на расстоянии немногим более одного светового года.
Сколько световых лет в одном парсеке?
В 1 парсеке 3,26 световых года. Итак, ближайшая звезда, Альфа Центавра, находится на расстоянии около 4,3 световых лет, но на расстоянии 1.3 парсека отсюда.
Как вы знаете, астрономы обычно используют парсеки в наших исследованиях. Но определение расстояний в световых годах тоже полезно, потому что это говорит вам, сколько времени потребовалось свету, чтобы добраться до вас.
Каковы характеристики света? Например, почему все цвета радуги всегда образуют один и тот же четкий узор?
Как вы, возможно, знаете, свет действует как волна, а это значит, что у него есть длина волны. У каждого фотона или светового пучка своя длина волны.Длина волны говорит нам, сколько энергии несет фотон, а также какого он цвета.
Солнечный свет состоит из света многих длин волн. Когда свет проходит через каплю дождя или призму, свет преломляется (искривляется). Степень изгиба света зависит от его длины волны. Фиолетовый свет изгибается больше всего, затем синий, затем зеленый, желтый, оранжевый и красный. Это потому, что у фиолетового самая маленькая длина волны, затем у синего, затем у зеленого … Итак, капля дождя или призма распространила смешанный белый свет на длины волн, которые соответствуют цветам, воспринимаемым нашими глазами.Сэр Исаак Ньютон доказал это в отношении света. Возможно, вы захотите попробовать его эксперимент, который доказал, что белый свет состоит из многих цветов, и что эти цвета различны и неизменны. Сначала он пропустил свет через призму, сделав знакомую радугу также известной как спектр — это научный термин. Если вы пропустите часть этого цветного света, скажем синего, через другую призму, выйдет только синий свет. То есть вы можете разбить белый свет на разные цвета (длины волн), но вы не можете разбить синий на части (потому что все они примерно одной длины волны).
П.С. Исаак Ньютон был интересным парнем! Вы можете прочитать о нем и его экспериментах со светом.
Вы знаете, что содержится в озоне? Вы знаете, где находится озоновая дыра и чем она сейчас закончилась?
Вы спросили об озоне. Озон — это просто особая форма кислорода. Кислород, которым мы дышим, представляет собой молекулу, состоящую из двух атомов кислорода. Озон — это молекула, состоящая из ТРЕХ атомов кислорода. Нам не нравится, когда рядом с землей находится озон — нам нехорошо дышать.Но находиться высоко в атмосфере — это здорово, потому что она поглощает ультрафиолетовый свет солнца. Обычно в атмосфере по всей Земле есть слой озона.
Однако нас беспокоит то, что озоновый слой очень тонкий — «дыра» — в области над Южным полюсом. Мы пытаемся понять, как образуется дыра, чтобы, надеюсь, не сделать дыру больше или не повлиять на остальную часть земли.
Астрономы нашли жизнь на других планетах?
Астрономы некоторое время искали планеты за пределами Солнечной системы.Это действительно непросто. Планеты маленькие и очень тусклые по сравнению со звездами. Это похоже на попытку увидеть маленького мотылька, летающего вокруг огромного костра. Это одна из задач, над которой работает космический телескоп Хаббл. Он находится над атмосферой Земли и имеет отличные зеркала (несмотря на плохую прессу). Таким образом, он может очень хорошо видеть слабые объекты и объекты, которые находятся в небе очень близко друг к другу. Большинству ученых кажется, что где-то должна быть жизнь. Элементы и химические вещества, из которых состоит жизнь на Земле, очень распространены по всей Вселенной.Мы даже нашли аминокислоты в метеоритах! Трудно поверить, что среди всех этих миллиардов галактик, в каждой из которых есть миллиарды звезд, мы — единственные живые существа. Но найти жизнь «вне дома» очень сложно. Мы очень внимательно смотрели на Марс и пока что никакой жизни (но мы собираемся посмотреть еще — может быть, мы выбрали плохое место для посадочного модуля Viking Lander еще в 1976 году). Мы прислушивались к очень слабым радиосигналам, которые могли исходить от другой цивилизации на планете вокруг ближайшей звезды. Пока ничего — но будем искать!
Как телескоп Хаббл фотографирует предметы, а затем отправляет их на Землю?
Космический телескоп Хаббла имеет на борту несколько инструментов.Те, которые делают снимки, называются широкоугольной / планетарной камерой, а другая — камерой для слабых объектов. Это электронные камеры, которые записывают изображения цифрами, а не пленкой. Затем эти числа отправляются по радио на антенны на земле и передаются на компьютеры, которые затем снова объединяют числа в картинку.
Позволил ли телескоп Хаббла узнать о каких-либо новых галактиках?
Да, астрономы были особенно взволнованы, когда увидели самые далекие и самые молодые галактики.Они оказываются гораздо более неправильными и менее организованными, чем более знакомые и близкие галактики. Мы думаем, что молодые галактики должны много взаимодействовать друг с другом, иногда даже сталкиваться. Позже они отдаляются друг от друга и принимают более правильные формы (спирали, эллипсы), с которыми мы знакомы.
Как выглядит астролябия и как ею пользоваться?
Астролябия — один из первых инструментов, используемых для измерения времени, а также положения солнца и звезд на небе.Обычно он изготавливается из латуни и имеет диаметр около 6 дюймов. Он состоит из нескольких плоских круглых пластин, вращающихся на штифте. На пластинах начертаны круги высоты и азимута для данной широты на Земле. Я никогда не использовал астролябию, но понимаю, что, вращая диски в нужных местах, вы можете использовать положение солнца в течение дня, чтобы определить время, или положение звезд ночью, чтобы определить время. Астролябия использовалась в основном между 800 и 1650 годами нашей эры, после чего стали доступны более сложные устройства, такие как секстант.
Как компьютеры помогают вам в изучении Вселенной?
Вы можете быть удивлены, узнав, что астрономы часто используют компьютеры почти для всего, что мы делаем. Вот несколько способов: (1) Мы используем компьютеры, чтобы управлять большими телескопами, инструментами для сбора данных и спутниками, изучающими звезды и планеты. (2) Мы используем компьютеры для анализа данных и пытаемся понять, что они означают. (3) Мы используем компьютеры для создания математических моделей поведения звезд и галактик.(4) Мы используем компьютеры для доступа к хранилищам данных, известным как архивы. Например, спутник, над которым я работаю, сделал более 100 000 изображений, которые хранятся на компьютере. (5) Мы используем компьютеры для общения с другими астрономами по электронной почте, во всемирной паутине и т. Д. (6) Мы используем компьютеры при написании статей, описывающих наши результаты и графически отображающих данные. Я никогда не осознавал, насколько астрономы используют компьютеры, пока со мной не работали несколько учителей и студентов над исследовательским проектом.Мы обнаружили, что они должны были узнать о компьютерах, прежде чем они смогут помочь в работе над исследовательским анализом! Я использую в своей работе около шести компьютеров разного типа каждый день!
Как было создано пространство?
Мальчик, ты задаешь сложные вопросы! Я расскажу вам, как, по мнению астрономов, образовалась Вселенная. Мы думаем, что он был создан в результате большого взрыва, произошедшего около 15 миллиардов лет назад. Люди назвали это «Большим взрывом». Это, наверное, звучит немного безумно.Но когда мы смотрим далеко во Вселенную, мы видим, что все уходит, как будто все это разносит на части большой взрыв!
Как измеряется сила тяжести?
Измеряем, уронив что-нибудь!
Конечно, чтобы правильно измерить силу тяжести, мы должны быть осторожны. Например, воздух помогает замедлить падение чего-либо. Итак, чтобы правильно провести измерение, нам потребуется длинная трубка без воздуха, а затем очень тщательно измерить длину трубки и время, необходимое для того, чтобы что-то упало.
Если все вместе скрепляет гравитация, то повсюду ли гравитация? А из чего сделана гравитация?
Гравитация — одна из фундаментальных сил во Вселенной. Все, что имеет массу (вес), также имеет силу тяжести. Так что да, гравитация повсюду. Кроме того, чем массивнее объект, тем больше у него гравитации. Но то, сколько гравитационного притяжения мы ощущаем от чего-либо, зависит также от того, насколько мы далеко от него. Таким образом, хотя Земля намного меньше Солнца, мы намного ближе к Земле, поэтому ее гравитационное притяжение на нас больше.Обычные предметы, такие как стул или автобус, на самом деле тоже обладают гравитацией, но они настолько меньше, что их гравитационное притяжение чрезвычайно мало.
В каком направлении будет указывать компас в космическом пространстве?
Это зависит от того, где вы находитесь в космосе. Если бы вы находились на орбите вокруг Земли, как в космическом шаттле, он бы следил за магнитным полем Земли, что очень похоже на ее поверхность. Однако, если бы вы были рядом с Солнцем, ваш компас реагировал бы на магнитное поле вокруг Солнца.Даже далеко в космосе обычно есть слабое магнитное поле, на которое реагирует ваш компас.
Интересный вопрос! Но я не думаю, что астронавты будут использовать компасы в космосе, чтобы ориентироваться!
Не могли бы вы объяснить колебательную теорию возникновения Вселенной?
Я полагаю, что вы имеете в виду «Большое сжатие» — идею о том, что вселенная сейчас расширяется, но позже она остановится, развернется и снова схлопнется до определенной точки («хруст»).Затем, по-видимому, это вызовет еще один «Большой взрыв», поскольку все это снова взорвется наружу. Таким образом, Вселенная будет «взорваться», расшириться, схлопнуться, «сжаться», «взорваться», расшириться, схлопнуться и так далее.
Эта идея пришла из того факта, что, хотя мы знаем, что Вселенная расширяется, мы также знаем, что гравитация всей материи во Вселенной замедляет это расширение. Если во Вселенной достаточно вещества, у нее будет достаточно сильная гравитация, чтобы остановить расширение и вызвать коллапс.
Другая идея, конечно, заключается в том, что материи и гравитации НЕ хватает, поэтому Вселенная будет продолжать расширяться вечно. Пока сделанные нами наблюдения не дали ответа на этот вопрос.
Знаете ли вы какие-либо другие теории, кроме Большого взрыва и колебаний?
Есть старая теория, называемая теорией «устойчивого состояния». В нем говорится, что материя постоянно образуется по всей вселенной и что «Большого взрыва» не было.»На самом деле британский астроном Фред Хойл, который был одним из главных сторонников этой теории, дал теории» Большого взрыва «название (он имел в виду это как сарказм, но название прижилось). Есть лишь несколько астрономов, которые все еще поддерживают к этой теории.
Новая идея «инфляционной вселенной». Эта теория утверждает, что наша расширяющаяся часть Вселенной была вызвана «большим взрывом», но это только одна часть Вселенной. Повсюду существуют пузырьковые вселенные, каждая из которых возникла в результате «большого взрыва».«Характеристики каждой вселенной различаются в зависимости от деталей того, что произошло во время ее особого« большого взрыва ». Поэтому то, что мы называем законами физики (как материя и энергия ведут себя в нашей Вселенной), не будет таким же в какой-то другой пузырьковой вселенной.
Одна из идей, выдвинутых Альбертом Эйнштейном, заключается в том, что то, что мы думаем как «пространство», определяется наличием материи и энергии. Материя имеет гравитацию, массу, энергию движения и так далее. Это то, что мы можем измерить.Вот что составляет вселенную. Предположим, мы думаем о «месте», где нет материи и энергии — ничего. Это «не-пространство». Насколько это велико? Мы никак не можем это измерить. Мы не можем туда поехать, иначе в этом что-то есть. Мы можем только представить это. Так что это «не определено». Вы не можете использовать науку, чтобы описать это.
Теперь мы знаем, что наша Вселенная расширяется. Это потому, что внутри него есть вещи, которые мы можем использовать для измерения. Например, мы знаем скорость света.Мы знаем, как далеко от Земли до Солнца. Итак, мы — существа внутри этой вселенной — можем проводить измерения и показывать, что галактики во Вселенной в значительной степени удаляются друг от друга. Двигаясь наружу, они расширяют то, что мы можем «пространство».
Есть ли у вселенной конец?
Мы думаем, что у него есть начало — Большой взрыв. В конце, кажется, есть две возможности.
Во-первых, Вселенная будет расширяться вечно.Однако если это произойдет, все звезды в конечном итоге сгорят, и Вселенная превратится в холодное темное место.
Другая возможность состоит в том, что в какой-то момент Вселенная перестанет расширяться, а затем схлопнется сама по себе. Если он схлопнется сам по себе, произойдет «Большой хруст», который, по сути, станет концом для нас с вами!
Что происходит при столкновении двух галактик?
Возможно, вы недавно видели в новостях фотографии столкновения двух галактик.Когда это происходит, они иногда сливаются вместе. Вероятно, со звездами ничего особенного не происходит, потому что на самом деле между звездами много места. Но облака газа и пыли сталкиваются. Выбрасываются большие потоки газа, пыли и звезд, образуя довольно диковатую пару галактик! Прохладный!
Есть ли у космоса конец?
Это сложная концепция! Одна из идей, выдвинутых Альбертом Эйнштейном, заключается в том, что то, что мы считаем «пространством», определяется наличием материи и энергии.Материя имеет гравитацию, массу, энергию движения и так далее. Это то, что мы можем измерить. Вот что составляет вселенную.
Предположим, мы думаем о «месте», где нет материи и энергии — ничего. Это «не-пространство». Насколько это велико? Мы никак не можем это измерить. Мы не можем туда поехать, иначе в этом что-то есть. Мы можем только представить это. Так что это «не определено». Вы не можете использовать науку, чтобы описать это.
Теперь мы знаем, что наша Вселенная расширяется. Это потому, что внутри него есть вещи, которые мы можем использовать для измерения.Например, мы знаем скорость света. Мы знаем, как далеко от Земли до Солнца. Итак, мы — существа внутри этой вселенной — можем проводить измерения и показывать, что галактики во Вселенной в значительной степени удаляются друг от друга. Двигаясь наружу, они расширяют то, что мы можем «пространство».
Правда ли, что будущее людей можно определить по звездам и солнцу? Говорят ли они людям, что они будут делать дальше?
Астрология основана на древней религии. Нет никаких научных оснований полагать, что звезды управляют нашей жизнью.Например, однажды я вычислил, что крошечная сила тяжести врача, рожающего ребенка, больше, чем сила тяжести ближайшей звезды.
Как давно образовалась Вселенная?
Мы думаем, что он образовался от 12 до 20 миллиардов лет назад. Это число все еще остается неопределенным, но мы знаем, что в нашей галактике есть звезды возрастом около 12 миллиардов лет, так что это должно быть по крайней мере.
Действительно ли существует внеземная жизнь?
Очень сложно ответить на ваши вопросы, потому что единственная жизнь, о которой мы точно знаем, есть на Земле! Почти 20 лет назад мы высадили на Марс космический корабль Viking .Одной из его задач был поиск жизни. Он проверил на наличие бактерий или микробов, но не обнаружил их. О том, какой могла бы быть жизнь на другой планете, идут большие споры. Жизнь на Земле очень сложна, поэтому некоторые люди утверждают, что маловероятно, что жизнь возникнет где-то еще, как и мы. Но другие отмечают, что химические вещества и процессы, участвующие в жизни на Земле, очень распространены во Вселенной и, как ожидается, будут происходить где угодно при правильных условиях, поэтому жизнь в других местах может быть похожа на жизнь на Земле.
Я слышал, что после путешествия в космос был немного моложе, чем вы были, когда впервые начали путешествовать в космосе. Как это возможно?
Наши астронавты не молодеют в космосе, но они стареют лишь немного медленнее, чем все мы, живущие на поверхности Земли, за то время, пока они находятся в космосе. Это один из эффектов теории относительности, описанной Альбертом Эйнштейном. Когда что-то движется очень быстро, кажется, что время замедляется.Этот эффект очень мал, если вы не движетесь со скоростью, близкой к скорости света (186 000 миль в секунду!). Астронавты движутся не так быстро — всего около 17 000 миль в час (или пять миль в секунду)!
Все карты, на которые я смотрю, направлены в одном направлении. Как я узнаю, что они в правильном направлении?
Вы можете рисовать карту в любом направлении. Но во избежание путаницы большинство карт построено таким образом, что север находится вверху, а восток — вправо.Часто есть небольшая отметка «компас», которая показывает направления на север, юг, восток и запад. Я видел несколько карт с указанием направлений, но где-то на карте всегда есть отметка компаса, указывающая, какой путь есть.
Действительно, есть смысл поместить либо Северный полюс, либо Южный полюс наверху из-за вращения Земли. Это определяет север и юг. Я понимаю, что причина того, что Северный полюс находится на вершине, заключается в том, что многие из первых картографов были из Европы и, следовательно, жили в Северном полушарии.Я видел некоторые карты, нарисованные наоборот — с Южным полюсом наверху — обычно сделанные людьми, живущими в Южном полушарии, пытающимися донести эту мысль!
Как была открыта астрономическая навигация? Люди все еще используют его сегодня? По каким звездам лучше всего ориентироваться?
Мы все еще используем астрономическую навигацию, но по-новому. Многие из наших спутников ориентируются по звездам. Космический телескоп Хаббла, а также спутник, над которым я работаю, IUE, используют компьютер и датчики движения для перемещения по небу.Но чтобы указать точно в нужном месте, мы должны найти одну или две известные звезды, положение которых мы знаем. Затем по этим звездам мы можем указать точно в любую точку неба, какую захотим. Я считаю, что астрономическая навигация началась с моряков. В океане только вода, солнце и звезды. Итак, первые мореплаватели тысячи лет назад, вероятно, придумали основы навигации.
Вероятно, самая важная звезда для навигации, как тогда, так и сейчас, — Полярная звезда.Возможно, вы научились находить созвездие Большой Медведицы (Большой Медведицы). Две звезды на конце ковша указывают на Полярную звезду (которая является частью более тусклого созвездия, Малой Медведицы или Малой Медведицы). Пока вы находитесь в северном полушарии Земли, вы можете использовать Полярную звезду, чтобы найти север ночью (если не облачно, не идет дождь или не идет снег).
Как люди используют астрономическую навигацию? Есть ли на небе что-то еще, что они используют, кроме звезд?
Я думаю, что корабли больше не используют астрономическую навигацию.Корабли и самолеты используют радиомаяки, чтобы определить, где они находятся. Если вы можете подобрать два или более радиомаяка, вы сможете довольно точно определить, где вы находитесь. В последнее время стали использовать радиомаяки из космоса! На орбите есть несколько спутников, которые используются только для того, чтобы выяснить, где вы находитесь. Это называется глобальной системой позиционирования или GPS. Если я правильно помню, он был разработан военными США, но теперь доступен для всех. Теперь люди могут купить устройство GPS и установить его в свою лодку, даже если это просто яхта или весельная лодка.Он очень точен и сейчас доступен на коммерческой основе. В него встроены все радиодатчики и компьютер, который сделает за вас расчеты.
Кто признает, что Солнце является центром Солнечной системы и что планеты вращаются вокруг него?
Идея о том, что Солнце является центром нашей солнечной системы, восходит к польскому астроному Николаю Копернику. Впервые он опубликовал эту идею в 1514 году. Но она не сразу была принята.
Датский астроном Тихо Браге провел очень тщательные наблюдения за движением планет — лучшее из того, что когда-либо делалось. Эти наблюдения были проверкой любой теории об орбитах планет. Они были сделаны в конце 1500-х годов (он обнаружил сверхновую в 1572 году).
Немецкий астроном Иоганн Кеплер предложил математическую теорию, которая действительно работала для объяснения движения планет (с использованием тщательных наблюдений Тихо).Он показал, что планеты на самом деле движутся вокруг Солнца овалами, а не кругами. Его работа по планетным орбитам была опубликована в 1609–1627 годах.
Наконец, Галилей был первым человеком, который посмотрел на ночное небо в телескоп. Он обнаружил, что спутники вращаются вокруг Юпитера, что у Венеры есть фазы, и что планеты кажутся больше и меньше, когда они движутся по небу. Он обнаружил, что эти наблюдения могут иметь смысл только в том случае, если Солнце является центром Солнечной системы. Его идеи были опубликованы в 1632 году.Однако он столкнулся с проблемой, потому что католическая церковь в то время настаивала на том, что Земля является центром вселенной.
Итак, идея исходит от Коперника, но потребовалось время, прежде чем ее можно было доказать и принять как правильную.
Как магнит работает в космосе?
Магнит отлично подойдет для космоса. Для работы ему не нужны ни воздух, ни сила тяжести, ни что-либо еще. На самом деле Земля — это большой магнит. Его магнитные поля помогают создавать полярные сияния, поскольку частицы, испускаемые Солнцем, взаимодействуют с магнитным полем.Эти поля называются поясами Ван Аллена.
Есть ли в космосе дождь или молния?
Если под космосом мы говорим о космосе вдали от планет и звезд, то нет, там нет дождя и молний, потому что нет водяных облаков.
Но на другой планете может быть дождь, если есть водные облака. Марс подходит довольно близко. Воды немного, но она холодная, поэтому проявляется в виде инея и ледяных туманов. Мы также видели молнии на Юпитере.Там разные облака — метан, аммиак и все такое. Но молния — это, по сути, электрический разряд, и это может случиться. Я предполагаю, что молнии возникают и в облаках некоторых других планет.
Вы слышите, как говорите в космосе?
Разговор звучит. Звук — это колебания, проходящие через что-то — воздух, если вы говорите, но звук может распространяться и через жидкости (океан), и через твердые тела (земля). Пространство очень пустое, почти вакуум.Так бы не было звука. Все эти великолепные улюлюканья в научно-фантастических фильмах — отличные спецэффекты, но не настоящие.
Каково это в космосе?
Пусто, темно, жарко с одной стороны (там, где светит солнце), а с другой — холодно (в тени)!
Не могли бы вы объяснить, что подразумевается под искривленным пространством, как я полагаю, описанным Эйнштейном?
Обычно мы говорим об искривленном пространстве относительно силы тяжести.Большая масса, такая как солнце, искажает пространство своей гравитацией, заставляя материю и энергию «падать» на нее. Обычная аналогия — представить двумерную вселенную. Если бы в нем ничего не было, он был бы плоским, но если поставить «звезду» посередине, он «проседает» к звезде.
Как северное сияние (также называемое северным сиянием) приобретает свой цвет?
Северное (и южное) сияние возникает, когда заряженные частицы, испускаемые Солнцем, сталкиваются с магнитным полем Земли.Эти частицы скользят по магнитным силовым линиям к Северному и Южному полюсам. Когда частицы попадают в атмосферу Земли, они могут возбуждать (добавлять энергию) молекулы в воздухе. Если я правильно помню, зеленый цвет в северном сиянии связан с азотом (или кислородом?) В воздухе.
Существует абсолютный ноль там, где нет кинетической энергии в движении атома / молекулы. Есть ли температура, при которой больше не может быть кинетической энергии, противоположной абсолютному нулю?
Это очень интересная мысль.Посмотрим — максимальная кинетическая энергия могла бы быть у атома или молекулы, если бы они могли двигаться со скоростью света. Должно быть, было почти так же жарко при формировании Вселенной во время Большого взрыва. Также возможно ускорить несколько атомов до скорости, близкой к скорости света в ускорителе частиц. В противном случае было бы трудно достичь этой «максимальной температуры». Конечно, достичь абсолютного нуля тоже сложно. Так что я думаю, что на практике, хотя на самом деле невозможно достичь этих значений, мы можем подойти довольно близко, чтобы концепции действовали.
лучших книг по астрономии и астрофизике для чтения в 2019 году
Вселенная глазами астронома или астрофизика — захватывающее место, и хорошая книга может дать вам представление об этом мире, не требуя многолетних исследований. Вот рекомендации авторов и редакторов Space.com по книгам по астрономии и астрофизике, которые будут волновать, озадачивать, заинтриговать и взорвать ваш мозг.
(Мы постоянно читаем новые и классические книги по космосу, чтобы найти свои любимые взгляды на вселенную.Наши недавно прочитанные книги во всех категориях можно найти на сайте Best Space Books. Вы можете увидеть нашу текущую репортаж о Space Books здесь.)
Что мы читаем:
«Незавершенная революция Эйнштейна» (Penguin Press, 2019)
Ли Смолин
(Изображение предоставлено: Penguin Press)Хотя многие считают, что квантовая революция 1920-х годов — это устоявшаяся наука, Ли Смолин хочет опровергнуть это предположение. Смолин, физик-теоретик из Института периметра в Торонто, утверждает, что квантовая механика неполна.Стандартная квантовая модель позволяет нам знать только положение или траекторию субатомной частицы — но не то и другое одновременно. Смолин провел свою карьеру в поисках «завершения» квантовой физики таким образом, чтобы мы могли узнать обе части информации. Очень интересная новая книга Смолина «Незавершенная революция Эйнштейна» предлагает эту уникальную перспективу, отточенную на протяжении четырех десятилетий на переднем крае теоретической физики. ~ Маркус Бэнкс
Прочтите здесь вопросы и ответы Смолина о новой книге и состоянии квантовой физики.
«В поисках своего места во Вселенной» (MIT Press, 2019)
Элен Куртуа
(Изображение предоставлено MIT Press)В «В поисках нашего места во Вселенной» французский астрофизик Элен Куртуа описывает бодрящие поиски дома Млечного Пути. В 2014 году Куртуа был частью исследовательской группы, которая обнаружила галактическое сверхскопление, содержащее Млечный Путь, которое они назвали Ланиакеа. Это означает «неизмеримые небеса» по-гавайски.
В этой увлекательной и быстро развивающейся книге Куртуа описывает свой собственный путь в астрофизику и подчеркивает ключевой вклад многочисленных женщин-астрофизиков. Читатель находится рядом с ней, когда Куртуа путешествует по ведущим обсерваториям мира в поисках Ланиакеи, и легко понять, почему задача открытия дома нашей галактики стала такой соблазнительной. Читатели, которым они нужны, узнают все научные и технические подробности, необходимые для понимания открытия Ланиакеи, но также можно наслаждаться этой книгой как чистой историей приключений.~ Маркус Бэнкс
Прочтите здесь вопросы и ответы Куртуа о ее книге и охоте за Ланиакеей.
‘Out There’ (Grand Central Publishing, 2018)
Майк Уолл
(Изображение предоставлено Grand Central Publishing)С «Там: научное руководство по инопланетной жизни, антиматерии и человеку» Космическое путешествие (для космически любопытных) «, старший писатель Space.com Майк Уолл отвечает на самые насущные вопросы о нашем месте во Вселенной, о том, кто еще там, на что они могут быть похожи и почему мы не слышали о них. пока что.Уолл опирается на новейшие научные достижения, чтобы точно и с юмором отвечать на умозрительные вопросы, сопровождаемые забавными штриховыми рисунками Карла Тейта.
«Out There» инсценирует поиск жизни и то, как мы можем отреагировать на ее открытие, а также исследует, как могло бы выглядеть долгосрочное присутствие человека за пределами Земли и сможем ли мы когда-нибудь это сделать. Книга предлагает быстрое погружение в наиболее интересные аспекты космической науки, но она никогда не кажется поверхностной. ~ Сара Левин
Прочтите вопросы и ответы о книге здесь и посмотрите отрывок здесь.
‘Catching Stardust’ (Science / Space, 2018)
Натали Старки
(Изображение предоставлено Bloomsbury Sigma)В своей дебютной книге «Catching Stardust» космический ученый Старки ломает голову Натали. заблуждения о кометах и астероидах, при этом углубляясь в некоторые из причин, почему так важно, чтобы мы их изучили. Используя миссии Rosetta и Stardust, чтобы определить, как и почему мы изучаем эти космические объекты, Старки размышляет об истории нашего человеческого понимания комет и астероидов.
Старки начал с более ранних цивилизаций, которые часто интерпретировали кометы как огненные предзнаменования в небе, и ведет к сегодняшнему дню, где существует постоянно развивающаяся грань между тем, что составляет комету, и астероидом. Она не уклоняется от спорных тем — она решает темы добычи астероидов и столкновений с астероидами с фактами, открытостью и легкостью. И хотя некоторые термины и научные концепции в книге поначалу могут показаться устрашающими, Старки отлично справляется с изложением объяснений таким образом, чтобы они были уникально доступными.~ Chelsea Gohd
Вы можете прочитать интервью со Старки здесь и прочитать отрывок об этих космических объектах здесь.
«Краткая история времени» (Bantam, 1988)
Стивен Хокинг
(Изображение предоставлено Bantam)Стивен Хокинг объясняет вселенную. В этом бестселлере известный физик разбирает черные дыры, пространство и время, общую теорию относительности и многое другое и делает ее доступной для тех из нас, кто не является ракетологами.Книга — отличный учебник для всех, кто хочет больше узнать о происхождении Вселенной и о том, к чему все это ведет. ~ Live Science Staff (Лучшие научные книги)
14 марта 2018 года было объявлено о смерти Хокинга в возрасте 76 лет; подробнее о его жизни и наследии читайте здесь.
«Краткая история времени», впервые опубликованная в 2005 году в сотрудничестве с Леонардом Млодиновым, предлагает более доступную обновленную информацию о науке из первой книги.
«Фабрика планет» (Bloomsbury Sigma, 2017)
Элизабет Таскер
(Изображение предоставлено Bloomsbury Sigma)В ее новой книге «Фабрика планет: экзопланеты и поиск Вторая Земля », астрофизик Элизабет Таскер исследует то, что ученые в настоящее время знают о загадочных далеких планетах за пределами Солнечной системы.Освежающий тон ее повествования приглашает читателей в путешествие по старым методам обнаружения экзопланет (некоторые из которых были довольно опасными), продолговатым орбитам некоторых инопланетных планет и тому, почему «обитаемая зона» планеты мало способствует поддержанию жизни, если слишком много воды заглушает его горные циклы. Стиль хорош для начинающих, а главы полны юмористических объяснений, чтобы понять эту важную область современной астрономии. ~ Дорис Салазар
Прочтите доклад автора здесь: Pac-Man и Mario Kart: как понять формирование планеты
‘See It with the Small Telescope’ (Ulysses, 2017)
Уилл Калиф
(Изображение предоставлено Ulysses Press)«Увидеть в маленький телескоп» — увлекательное чтение для тех, кто только знакомится со своим новым телескопом.Уилл Калиф, управляющий веб-сайтом Telescope Nerd, направляет читателей к десяткам интересных объектов в небе. Любите ли вы смотреть на планеты, звездные скопления, Луну, туманности или что-то еще, с помощью этой книги вы найдете целый ряд забавных вещей.
Ночное небо — очень большое место для исследования, но Калиф сужает его до того, что понравится начинающему наблюдателю в телескоп. Его звездные карты — это удобные путеводители, которые помогут вам сориентироваться. Он даже включает раздел по астрофотографии, если вам интересно фотографировать, включая варианты с неспециализированным оборудованием.Поскольку текст книги написан для младших школьников, вашим детям-подросткам, вероятно, тоже понравится. ~ Элизабет Хауэлл
Вы можете прочитать интервью с Калифом здесь, а отрывок о обнаружении туманности Ориона — здесь.
«100 вещей, которые стоит увидеть в ночном небе» (Adams Media, 2017)
Дин Регас
(Изображение предоставлено Adams Media)Независимо от того, являетесь ли вы астрономом-любителем или случайным наблюдателем за звездами или что-то среднее между ними, «100 вещей, которые стоит увидеть в ночном небе» — это универсальный магазин информации о том, где, когда и как увидеть одни из самых ярких и легко узнаваемых достопримечательностей в небе.Написанная Дином Регасом, астрономом и просветителем из обсерватории Цинциннати, штат Огайо, в книге излагается все, что вам нужно знать, чтобы профессионально наблюдать за звездами.
Новички могут использовать эту книгу как введение в наблюдение за звездами, в то время как более опытные читатели сочтут книгу полезным полевым руководством, которое может служить справочным материалом для поиска и идентификации звезд, созвездий, метеорных потоков, затмений и даже спутников. В книге основное внимание уделяется объектам, «видимым невооруженным глазом», поэтому вам не понадобятся телескопы, бинокли или какое-либо другое оборудование, чтобы использовать это удобное руководство по наблюдению за небом.~ Hanneke Weitering
Интервью с автором читайте здесь.
«Масштабируемая Вселенная» (Scientific American / Farrar, Straus and Giroux, 2017)
Калеб Шарф, иллюстрации Рона Миллера и 5W Infographics
(Изображение предоставлено Scientific American / Farrar, Straus and Giroux)В «Масштабируемой Вселенной» астрофизик Калеб Шарф шаг за шагом переводит читателей от размера наблюдаемой Вселенной к наименьшей теоретической измеримой длине.Попутно Шарф и иллюстратор книги Рон Миллер исследуют формирование Вселенной, нашей галактики и Земли, устройство жизни и квантовую физику, а также сложности, которые возникают, когда вы смотрите за пределы поверхности в любом масштабе.
В большой красочной книге есть много чего рассказать, но в ней достаточно деталей, чтобы вызвать любопытство читателей, а дополнительная графика от 5W Infographics позволяет разместить больше информации на меньшем пространстве. По мере того, как он ускоряется на несколько порядков, от самого большого до самого маленького, он останавливается во множестве увлекательных уголков вселенной по пути.~ Сара Левин
Прочтите интервью со Шарфом о книге и о самых больших изменениях, происходящих в нашем понимании физики.
«Установление контакта» (Pegasus Books, 2017)
Сара Скоулз
(Изображение предоставлено: Pegasus Books)Пятьдесят лет назад лишь горстка ученых искала сигналы от других цивилизаций как часть поиска внеземного разума (SETI). В книге «Установление контакта» научный писатель Сара Скоулз исследует биографию одного из самых влиятельных ученых SETI, Джилл Тартер.Скоулз следует в основном линейным путем в жизни Тартера, иногда прерываясь в настоящее, чтобы навести мосты между связями. Хотя биография прослеживает историю SETI, ее основное внимание уделяется Тартеру: ее детские отношения с родителями, которые помогли ей руководить, ее образование в качестве единственной женщины в своем инженерном классе в 1960-х годах и ее борьба с учеными и бюрократами, которые этого не сделали. Не думаю, что охота на инопланетные сигналы стоила времени, денег или ресурсов. Но Тартер продолжал бороться, помогая основать частное агентство, которое переживет смену правительства, охотясь за частными донорами, чтобы заглянуть за пределы этого мира, и помогая переместить поиск разумной жизни из периферии в основную науку.~ Нола Тейлор Редд
Прочтите интервью со Скоулзом о книге и жизни Тартера здесь.
«Охотники за планетами» (Reaktion Books, 2017)
Лукас Эллербрук, перевод Энди Брауна
(Изображение предоставлено Reaktion Books)«Охотники за планетами» знакомят читателей с историей поиск миров вокруг других солнц — от еретической веры до полета фантазии в научной фантастике и до одной из самых быстрорастущих областей астрономических исследований.Автор Лукас Эллербрук подчеркивает страсть исследователей экзопланет, когда они узнают о бесчисленных планетах, вращающихся вокруг других звезд.
«Я действительно хочу донести мысль о том, что наука — это то, что нельзя читать исключительно в энциклопедии, потому что энциклопедии меняются, а наука — это динамичное предприятие, осуществляемое людьми», — говорит Эллербрук о книге. ~ Сара Левин
Интервью с автором читайте здесь.
«Солнце Луна Земля» (Basic Books, 2016)
Тайлер Нордгрен
(Изображение предоставлено Basic Books)На протяжении всей истории солнечные затмения превращались из ужасающих предзнаменований в предмет научных исследований. учиться.В книге «Солнце Луна Земля: История солнечных затмений от предзнаменований судьбы до Эйнштейна и экзопланет» астроном-художник Тайлер Нордгрен прослеживает естественную историю затмений и то, как они вдохновили охотников за затмениями путешествовать по миру и становиться свидетелями природного явления.
В повествовании Нордгрена также подробно рассказывается, как наблюдения полных солнечных затмений способствовали научным открытиям о Солнце, Луне и месте Земли во Вселенной на протяжении всей истории. ~ Саманта Мэтьюсон
Прочтите интервью с автором книги здесь.
«Экзопланеты» (Smithsonian Books, 2017)
Майкл Саммерс и Джеймс Трефил
(Изображение предоставлено Роном Миллером / Джоди Биллер)Поиск планет за пределами солнечной системы Земли выявил бесчисленное множество сюрпризы, в том числе существование странных и неожиданных миров, о существовании которых астрономы даже не подозревали всего несколько десятилетий назад. Новая книга под названием «Экзопланеты: алмазные миры, суперземли, планеты-пульсары и новый поиск жизни за пределами нашей солнечной системы» (Smithsonian Books, 2017) исследует историю исследований экзопланет, иллюстрирует множество различных типов планет, которые были обнаружены на сегодняшний день и обсуждает, как астрономы планируют дальше изучать эти новообретенные инопланетные миры.~ Саманта Мэтьюсон
Интервью с авторами можно прочитать здесь.
«Охотники за астероидами» (Саймон и Шустер, 2017)
Кэрри Ньюджент
(Изображение предоставлено Саймоном и Шустером)Солнечная система — дикое место, и даже ближайшие окрестности Земли гораздо более хаотичный, чем можно было бы предположить на картах — исследователи ежемесячно открывают более 100 околоземных астероидов. В новой книге Кэрри Ньюджент, исследовательницы астероидов из Калифорнийского технологического института, рассказывается, как мы находим астероиды и объекты, сближающиеся с Землей, и что бы мы сделали, если бы один из них направился к нам.«Охотники за астериодами» (Саймон и Шустер, 2017) — это краткий обзор развивающейся области, дающий представление о том, как делается наука и где нам нужно набирать скорость, чтобы защитить Землю, плюс интуитивное понимание того, как именно там много риска. ~ Сара Левин
Прочтите интервью с Наджентом о книге и последних событиях в области охоты за астероидами здесь.
«Земля в руках человека» (Grand Central Publishing, 2016)
Дэвид Гринспун
(Изображение предоставлено Grand Central Publishing)За последнее столетие влияние человечества на окружающую среду увеличилось резко.Астробиолог и планетолог Дэвид Гринспун утверждает, что наш вид приближается к точке, с которой формы жизни по всей галактике могут столкнуться — стать самоподдерживающимися или погибнуть. В «Земле в руках человека» Гринспун исследует способы, которыми, к лучшему или к плохому, люди захватили контроль над планетой. Выбор заключается в том, будем ли мы поступать так бездумно или действовать ответственно и внимательно. Такая дилемма может быть общей для всего живого, и самые успешные, долговечные цивилизации в галактике могут жить на планетах, которые они сконструировали так, чтобы они оставались стабильными в течение длительных периодов времени, что делает их более трудными для идентификации, чем быстрорастущие общества.~ Нола Редд
Вы можете прочитать интервью с Гринспуном (и посмотреть видеоклипы, в которых он обсуждает книгу с Space.com) здесь.
NightWatch: Практическое руководство по изучению Вселенной (Firefly Books, 2016)
Теренс Дикинсон
(Изображение предоставлено Firefly Books)«NightWatch» — идеальное введение в астрономию и наблюдение за звездами. Это был самый продаваемый путеводитель по наблюдению за звездами более 20 лет. Теперь в переработанном четвертом издании книга содержит все, что вам нужно знать о том, что будет в небе в 2025 году.Книжная глава посвящена технологиям наблюдения за звездами, таким как бинокли и телескопы. «NightWatch» предполагает, что читатель не имеет опыта работы в астрономии. Он ясен и достаточно лаконичен для понимания любого новичка, но он заполнен картами звездного неба, таблицами с информацией о звездных событиях и невероятными фотографиями космоса. Информация, которую найдут даже самые опытные звездочеты, пригодится. ~ Hanneke Weitering
Посмотрите наш подарочный гид по этой книге.
Купить NightWatch на Amazon.com.
«Стеклянная вселенная» (Викинг, 2016)
Дава Собель
(Изображение предоставлено Viking)«Стеклянная вселенная» освещает замечательную историю того, как группа женщин назвала «компьютеры» сформировали область астрономии в середине 19 века, когда женщины обычно не работали вне дома. В то время астрономы использовали заземленные телескопы для записи ночных наблюдений за звездами.Затем женщинам-компьютерам в обсерватории Гарвардского колледжа было поручено интерпретировать эти наблюдения, сделанные на стеклянных фотопластинах. Автор Дава Собель следует рассказам нескольких женщин, которые она собрала из старых дневников, писем и опубликованных журналов обсерватории. Согласно их расчетам, эти женщины, в том числе Уильямина Флеминг, Антония Мори, Генриетта Ливитт, Энни Джамп Кэннон и Сесилия Пейн, сделали одни из самых фундаментальных открытий в нашей Вселенной. ~ Саманта Мэтьюсон
Прочтите здесь вопросы и ответы о книге Собел.
«Факты из космоса!» (Adams Media, 2016)
Дин Регас
(Изображение предоставлено: Adams Media, 2016)Для любого космического фаната, желающего узнать сумасшедшие, забавные факты о вселенной, «Факты из космоса!» это отличное место для начала. Дин Регас, астроном и общественный просветитель Обсерватории Цинциннати, собрал воедино все крутые, причудливые и умопомрачительные факты о Вселенной, о которых вы, вероятно, никогда не подозревали.Regas ведет хронику всего, от иногда глупых приключений космических путешественников на орбите Земли и на Луне до черных дыр, галактик и туманностей далеко в глубоком космосе, перечисляя все лучшие факты о Вселенной в веселой и легкой для чтения форме. Читатели любого возраста могут понять и оценить содержание этой книги. Чтобы насладиться этим, не требуется никакого внимания — перейдите на любую страницу, и вы найдете несколько коротких фактов и мультфильмов, которые сделают изучение космоса простым и интересным занятием.~ Ханнеке Вейтеринг
Space.com поговорил с Дином Регасом о создании «Фактов из космоса!» здесь интересно и доступно.
«Жуткое действие на расстоянии» (Фаррар, Страус и Жиру, 2015)
Джордж Массер
(Изображение предоставлено Фарраром, Штраусом и Жиру)Пространство и время странны. Человеческое понимание Вселенной опирается на пространство и время, разделяющие вещи — один объект не может повлиять на другой, если они не касаются друг друга или если объект A не посылает посредника, чтобы коснуться объекта B, как фотон, отскакивающий от чего-то и попадающий в ваш глаз.Все очень просто и хорошо для научных исследований.
Но проблема в том, что есть намеки на то, что природа на самом деле так не работает. Эта новая книга научного писателя Джорджа Массера исследует различные способы, которыми ученые борются с этой концепцией «нелокальности» — то, что Альберт Эйнштейн, как известно, назвал «жутким действием на расстоянии» в мире квантовой механики. Сцепленные частицы мгновенно влияют друг на друга, даже будучи разделенными; парадоксальные черные дыры можно объяснить, если всасываемый материал существует внутри их гравитационного притяжения и на поверхности одновременно.Массер исследует историю борьбы людей с нелокальностью и тому, что эти странные эффекты учат исследователей квантовой механики, астрономов, космологов и других о том, как устроена Вселенная, и при этом демонстрирует беспорядочный, нелинейный и увлекательный способ, которым исследователи пытаются понять Физический мир. ~ Сара Левин
Прочтите здесь вопросы и ответы Джорджа Массера о его новой книге и природе реальности.
«Черные дыры и искажения времени: возмутительное наследие Эйнштейна» (В.W. Norton, 1994)
Кип Торн
(Изображение предоставлено WW Norton & Company)Теоретический астрофизик Кип Торн провел свою карьеру, исследуя темы, которые когда-то казались отнесенными к научной фантастике, например, путешествия во времени возможно, и как люди потенциально могут путешествовать из галактики в галактику через червоточины. В «Черных дырах и искажениях времени» Торн дает введение в эти и другие умопомрачительные темы на уровне, подходящем для неспециалистов.Книга не для легкого чтения — она углубляется в науку, чем многие книги по популярной физике, — но Торн — идеальный человек, чтобы взять читателей в это путешествие: он терпеливый и интересный учитель, и он никогда не теряет нить истории. Помимо уроков естествознания, Торн представляет персонажей, которые продвинули эти области, и ведет хронику борьбы американских и российских физиков за продолжение научного сотрудничества во время холодной войны. (Спустя двадцать лет после публикации Торн поговорил с Space.com о новой науке, которую он добавил бы в книгу.) ~ Калла Кофилд
«Космос» (Random House, 1980)
Карл Саган
(Изображение предоставлено Random House)» «Космос», написанный знаменитым астрономом и научным коммуникатором Карлом Саганом, — это глубокое погружение в историю науки, философии и Вселенной. Книга выступает партнером любимого телешоу Сагана 1980-х годов «Космос: личное путешествие». Эта книга — прекрасный взгляд на один из величайших научных умов в истории.Хотя некоторые из них могут показаться устаревшими, книга по-прежнему считается одной из лучших когда-либо написанных научно-популярных книг, и язык ее просто прекрасен. ~ Мириам Крамер
‘Мир с привидениями демонов: Наука как свеча в темноте’ (Ballantine Books / Random House, 1995)
Карл Саган и Энн Друян
(Изображение предоставлено: Ballantine Books)Саган был одним из величайших послов и популяризаторов науки 20-го века, и он не разочаровался в «Мире, преследуемом демонами».»Книга объясняет людям, что такое наука, и как исследователи используют процесс научных исследований, чтобы понять окружающую нас Вселенную. В» Мире, преследуемом демонами «, много разоблачителей — столкновений с инопланетянами, ченнелинга и других паранормальных явлений. — и Саган даже предоставляет читателям «набор для обнаружения вздора», чтобы помочь им ориентироваться в запутанном и хаотическом мире. Как и другие работы Сагана, это увлекательное и увлекательное чтение, но за плавной прозой скрываются большие амбиции, так как это Цитата из книги гласит: «Если мы не можем думать самостоятельно, если мы не желаем подвергать сомнению власть, то мы просто подставляем руки власть имущих.Но если граждане образованы и формируют собственное мнение, то власть имущие работают на нас. В каждой стране мы должны обучать наших детей научным методам и обоснованиям Билля о правах. С ним приходит определенная порядочность, смирение и дух общности. В населенном демонами мире, в котором мы живем в силу того, что мы люди, это может быть все, что стоит между нами и окутывающей тьмой ». ~ Майк Уолл
‘Гиперпространство: научная одиссея через параллельные вселенные, искажения времени, и десятое измерение »(Oxford University Press, 1994)
Мичио Каку
(Изображение предоставлено: Anchor)Наш мозг эволюционировал, чтобы постигать мир вокруг нас в локальном и доступном масштабе.Мы действительно не готовы понять Вселенную как 10-мерную сущность — и все же «Гиперпространство» объясняет эту революционную идею настолько ясно и увлекательно, что она имеет большой смысл. К тому времени, когда вы закончите читать эту книгу, вы будете иметь довольно твердое представление о том, почему Каку и другие ученые думают, что основные силы в нашей Вселенной — электромагнетизм, гравитация, сильные и слабые ядерные взаимодействия — на самом деле могут быть просто колебаниями в многомерное пространство. И это тоже очень увлекательное чтение с экскурсиями на такие сексуальные темы, как параллельные вселенные, путешествия во времени и кротовые норы.Например, знаете ли вы, что вы можете создать червоточину на собственной кухне, используя только кубик льда и скороварку? Все, что вам нужно сделать, это придумать способ нагреть кубик льда до температуры 10 32 градусов Кельвина. ~ Майк Уолл
Мы постоянно добавляем в эти списки; следите за новостями в астрономии и астрофизике!
Подписывайтесь на нас @Spacedotcom , Facebook и Google+ .
Астрономия в повседневной жизни | IAU
Марисса Розенберг, Педро Руссо (EU-UNAWE, Лейденская обсерватория / Лейденский университет, Нидерланды), Джорджия Бладон, Ларс Линдберг Кристенсен (ESO, Германия)
См. Также Розенберг, М., Руссо, П., Бладон, Г. и Кристенсен, Л.Л., Астрономия в повседневной жизни CAPjournal 14, 2013
Введение
Передача технологий
От астрономии к промышленности
От астрономии к аэрокосмической отрасли
От астрономии к энергетике
Астрономия и медицина
Астрономия в повседневной жизни
Астрономия и международное сотрудничество
Резюме
Список литературы
Введение
На протяжении всей истории люди смотрели в небо, чтобы перемещаться по бескрайним океанам, решать, когда сажать урожай, и отвечать на вопросы о том, откуда мы пришли и как сюда попали.Это дисциплина, которая открывает нам глаза, дает контекст нашему месту во Вселенной и может изменить то, как мы видим мир. Когда Коперник заявил, что Земля не является центром Вселенной, это вызвало революцию. Революция, в ходе которой религия, наука и общество должны были адаптироваться к этому новому мировоззрению.
Астрономия всегда оказывала значительное влияние на наше мировоззрение. Ранние культуры отождествляли небесные объекты с богами и воспринимали их движения по небу как пророчества о том, что должно было произойти.Сейчас мы бы назвали это астрологией, далекой от неопровержимых фактов и дорогостоящих инструментов современной астрономии, но в современной астрономии все еще есть намеки на эту историю. Возьмем, к примеру, названия созвездий: Андромеда, прикованная девушка из греческой мифологии, или Персей, полубог, спасший ее.
Теперь, по мере того, как наше понимание мира прогрессирует, мы обнаруживаем, что мы и наш взгляд на мир еще больше переплетены со звездами. Открытие того, что основные элементы, которые мы находим в звездах, а также газ и пыль вокруг них, являются теми же элементами, из которых состоят наши тела, еще больше углубило связь между нами и космосом.Эта связь затрагивает нашу жизнь, и трепет, который она вызывает, возможно, является причиной того, что прекрасные изображения, которые дает нам астрономия, так популярны в современной культуре.
В астрономии еще много вопросов, на которые нет ответа. Текущие исследования пытаются понять такие вопросы, как: «Сколько нам лет?», «Какова судьба Вселенной?» и, возможно, самый интересный: «Насколько уникальна Вселенная и могла ли когда-нибудь немного другая Вселенная поддерживать жизнь?» Но астрономия также ежедневно бьет новые рекорды, устанавливая самые дальние расстояния, самые массивные объекты, самые высокие температуры и самые сильные взрывы.
Ответ на эти вопросы является фундаментальной частью человеческого бытия, однако в современном мире становится все более важным иметь возможность оправдать поиск ответов. Трудности описания важности астрономии и фундаментальных исследований в целом хорошо резюмируются следующей цитатой:
«Сохранить знания легко. Передавать знания тоже легко. Но получать новые знания в краткосрочной перспективе непросто и непросто. Фундаментальные исследования в конечном итоге приносят прибыль, и, что немаловажно, это сила, обогащающая культуру любого общества разумом и основной истиной.»
— Ахмед Зевали, лауреат Нобелевской премии по химии (1999).
Хотя мы живем в мире, который сталкивается с множеством неотложных проблем голода, бедности, энергии и глобального потепления, мы утверждаем, что астрономия приносит долгосрочные выгоды, которые не менее важны для цивилизованного общества. Несколько исследований (см. Ниже) показали нам, что инвестиции в научное образование, исследования и технологии обеспечивают большую отдачу — не только экономически, но и культурно и косвенно для населения в целом — и помогают странам противостоять кризисам и преодолевать их.Научно-техническое развитие страны или региона тесно связано с ее индексом человеческого развития — статистикой, которая является мерой продолжительности жизни, образования и дохода (Трумэн, 1949).
Есть и другие работы, которые помогли ответить на вопрос «Почему астрономия так важна?» Доктор Роберт Эйткен, директор Обсерватории Лик, показывает нам, что даже в 1933 году существовала необходимость оправдать нашу науку, в своей статье под названием Использование астрономии (Эйткен, 1933).Его последнее предложение резюмирует его мнение: «Дать человеку еще больше познания Вселенной и помочь ему« научиться смирению и познать возвышение »- вот миссия астрономии». Совсем недавно К. Рене Джеймс написала статью, в которой рассказала о последних технологических достижениях, за которые мы можем благодарить астрономию, таких как GPS, получение медицинских изображений и беспроводной Интернет (Renée James, 2012). В защиту радиоастрономии Дэйв Финли в Finley (2013) заявляет, : «В общем, астрономия была краеугольным камнем технического прогресса на протяжении всей истории, она может внести большой вклад в будущее и предлагает всем людям фундаментальное представление о нашем месте в мире. невообразимо обширная и захватывающая вселенная.”
Астрономия и смежные области находятся на переднем крае науки и техники; отвечая на фундаментальные вопросы и продвигая инновации. Именно по этой причине в стратегическом плане Международного астрономического союза (МАС) на 2010–2020 годы основное внимание уделяется трем основным направлениям: технологии и навыки; наука и исследования; и культура и общество.
Хотя «исследования голубого неба», такие как астрономия, редко вносят непосредственный вклад в осязаемые результаты в краткосрочном масштабе, для проведения этого исследования требуются передовые технологии и методы, которые могут в более длительном масштабе за счет их более широкого применения иметь значение.
Множество примеров, многие из которых описаны ниже, показывают, как изучение астрономии способствует развитию технологий, экономики и общества, постоянно предлагая инструменты, процессы и программное обеспечение, выходящие за рамки наших текущих возможностей.
Плоды научного и технологического развития в астрономии, особенно в таких областях, как оптика и электроника, стали важными для нашей повседневной жизни с такими приложениями, как персональные компьютеры, спутники связи, мобильные телефоны, системы глобального позиционирования, солнечная энергия. панели и сканеры магнитно-резонансной томографии (МРТ).
Хотя изучение астрономии принесло огромные материальные, денежные и технологические выгоды, возможно, наиболее важным аспектом астрономии является не экономическое измерение. Астрономия произвела и продолжает революционизировать наше мышление во всем мире. В прошлом астрономия использовалась для измерения времени, отметки времен года и навигации по бескрайним океанам. Как одна из древнейших наук астрономия является частью истории и корней каждой культуры. Он вдохновляет нас красивыми изображениями и обещает ответы на важные вопросы.Он действует как окно в безмерные размеры и сложность космоса, открывая перспективу для Земли и способствуя глобальному гражданству и гордости за нашу родную планету.
Несколько отчетов в США (Национальный исследовательский совет, 2010 г.) и Европе (Боде и др., 2008 г.) указывают на то, что основной вклад астрономии — это не только технологические и медицинские приложения (передача технологий, см. Ниже), но и уникальная перспектива. который расширяет наши горизонты и помогает нам открыть для себя величие Вселенной и наше место в ней.На более важном уровне астрономия помогает нам изучать, как продлить выживание нашего вида. Например, очень важно изучить влияние Солнца на климат Земли и то, как оно повлияет на погоду, уровень воды и т. Д. Только изучение Солнца и других звезд может помочь нам понять эти процессы во всей их полноте. Кроме того, отображение движения всех объектов в нашей Солнечной системе позволяет нам прогнозировать потенциальные угрозы нашей планете из космоса. Такие события могут вызвать серьезные изменения в нашем мире, что наглядно продемонстрировал удар метеорита в Челябинске, Россия, в 2013 году.
На личном уровне обучение астрономии нашей молодежи также имеет большую ценность. Было доказано, что учащиеся, которые занимаются образовательной деятельностью, связанной с астрономией, в начальной или средней школе, с большей вероятностью будут делать карьеру в области науки и техники и быть в курсе научных открытий (Национальный исследовательский совет, 1991). Это приносит пользу не только астрономии, но и другим научным дисциплинам.
Астрономия — одна из немногих областей науки, которая напрямую взаимодействует с обществом.Не только преодолевая границы, но и активно продвигая сотрудничество по всему миру. В следующей статье мы очерчиваем ощутимые аспекты того, что астрономия внесла в различные области.
Передача технологий
От астрономии к промышленности
Некоторые из наиболее полезных примеров передачи технологий между астрономией и промышленностью включают достижения в области визуализации и связи. Например, пленка под названием Kodak Technical Pan широко используется медицинскими и промышленными спектроскопистами, промышленными фотографами и художниками и изначально была создана для того, чтобы солнечные астрономы могли записывать изменения в структуре поверхности Солнца.Кроме того, разработка Technical Pan — опять же, движимая требованиями астрономов — использовалась в течение нескольких десятилетий (пока она не была прекращена) для обнаружения пораженных сельскохозяйственных культур и лесов, в стоматологии и медицинской диагностике, а также для исследования слоев картин с целью выявления подделок. (Национальный исследовательский совет, 1991).
В 2009 году Уиллард С. Бойл и Джордж Э. Смит были удостоены Нобелевской премии по физике за разработку другого устройства, которое будет широко использоваться в промышленности. Датчики для захвата изображений, разработанные для астрономических изображений, известные как устройства с зарядовой связью (ПЗС), впервые были использованы в астрономии в 1976 году.За несколько лет они заменили пленку не только на телескопах, но и в личных фотоаппаратах, веб-камерах и мобильных телефонах многих людей. Улучшение и популярность ПЗС-матриц приписывается решению НАСА использовать сверхчувствительную технологию ПЗС на космическом телескопе Хаббла (Kiger & English, 2011).
В области связи радиоастрономия предоставила множество полезных инструментов, устройств и методов обработки данных. Многие успешные коммуникационные компании изначально были основаны радиоастрономами.Компьютерный язык FORTH был первоначально создан для использования 36-футовым телескопом Китт-Пик и стал основой для высокодоходной компании (Forth Inc.). Сейчас он используется FedEx по всему миру для своих служб отслеживания.
Некоторые другие примеры передачи технологий между астрономией и промышленностью перечислены ниже (Национальный исследовательский совет, 2010 г.):
Компания General Motors использует язык астрономического программирования Interactive Data Language (IDL) для анализа данных об автомобильных авариях.
Первые патенты на методы обнаружения гравитационного излучения, возникающего при ускорении массивных тел, были получены компанией, чтобы помочь им определить гравитационную стабильность подземных нефтяных резервуаров.
Телекоммуникационная компания AT&T использует Image Reduction and Analysis Facility (IRAF) — набор программного обеспечения, написанного в Национальной оптической астрономической обсерватории — для анализа компьютерных систем и графики физики твердого тела.
Ларри Альтшулер, астроном, отвечал за разработку томографии — процесса построения изображений разрезов с использованием проникающей волны — благодаря своей работе по восстановлению солнечной короны по ее проекциям. (Шулер М. Д. 1979)
От астрономии до аэрокосмической отрасли
Аэрокосмический сектор разделяет большую часть своих технологий с астрономией — в частности, в аппаратных средствах телескопов и инструментов, а также в технологиях построения изображений и обработки изображений.
С момента разработки телескопов космического базирования сбор информации в целях обороны перешел с наземных на воздушные и космические методы. Оборонительные спутники — это, по сути, телескопы, направленные на Землю, для которых требуются технологии и оборудование, идентичные тем, которые используются в их астрономических аналогах. Кроме того, для обработки спутниковых изображений используется то же программное обеспечение и процессы, что и для обработки астрономических изображений.
Некоторые конкретные примеры астрономических разработок, используемых в обороне, приведены ниже (Национальный исследовательский совет, 2010 г.):
Наблюдения за звездами и модели звездных атмосфер используются для различения ракетных шлейфов и космических объектов.Тот же метод сейчас изучается для использования в системах раннего предупреждения.
Наблюдения за распределением звезд на небе, которые используются для наведения и калибровки телескопов, также используются в аэрокосмической технике.
Астрономы разработали солнечно-слепой счетчик фотонов — устройство, которое может измерять частицы света от источника в течение дня, не будучи подавленным частицами, исходящими от Солнца.Теперь это используется для обнаружения ультрафиолетовых (УФ) фотонов, исходящих от выхлопных газов ракеты, что позволяет создать систему предупреждения об УФ-ракетах практически без ложных срабатываний. Эту же технологию можно использовать для обнаружения токсичных газов.
- Спутники глобальной системы позиционирования (GPS) полагаются на астрономические объекты, такие как квазары и далекие галактики, для определения точного положения.
От астрономии до энергетики
Астрономические методы могут использоваться для поиска новых видов ископаемого топлива, а также для оценки возможности появления новых возобновляемых источников энергии (Национальный исследовательский совет, 2010 г.):
Две нефтяные компании, Texaco и BP, используют IDL для анализа образцов керна вокруг нефтяных месторождений, а также для общих нефтяных исследований.
Австралийская компания Ingenero создала коллекторы солнечного излучения, чтобы использовать энергию Солнца для получения энергии на Земле. Они создали коллекторы диаметром до 16 метров, что возможно только при использовании графитового композитного материала, разработанного для орбитальной группы телескопов.
Технология, разработанная для изображения рентгеновских лучей в рентгеновских телескопах, которые должны быть сконструированы иначе, чем телескопы видимого света, теперь используется для наблюдения за синтезом плазмы.Если синтез — когда два легких атомных ядра сливаются, чтобы сформировать более тяжелое ядро - стало возможным контролировать, он мог бы стать ответом на безопасную и чистую энергию.
Астрономия и медицина
Астрономы постоянно пытаются увидеть объекты, которые становятся все тусклее и дальше. Медицина борется с аналогичными проблемами: видеть то, что скрыто в человеческом теле. Обе дисциплины требуют высокого разрешения, точных и детальных изображений. Возможно, наиболее ярким примером передачи знаний между этими двумя исследованиями является метод апертурного синтеза, разработанный радиоастрономом и лауреатом Нобелевской премии Мартином Райлом (Шведская королевская академия наук, 1974).Эта технология используется в компьютерной томографии (также известной как компьютерная томография или компьютерная томография), магнитно-резонансной томографии (МРТ), позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и многих других инструментах медицинской визуализации.
Наряду с этими методами построения изображений астрономия разработала множество языков программирования, которые значительно упрощают обработку изображений, в частности IDL и IRAF. Эти языки широко используются в медицинских приложениях (Шашарина, 2005).
Еще один важный пример того, как астрономические исследования внесли вклад в мир медицины, — это создание экологически чистых рабочих мест.Производство телескопов космического базирования требует чрезвычайно чистой окружающей среды, чтобы предотвратить попадание пыли или частиц, которые могут заслонять зеркала или инструменты телескопов (например, в миссии НАСА STEREO; Gruman, 2011). Протоколы чистых помещений, воздушные фильтры и костюмы для кроликов, которые были разработаны для этого, теперь также используются в больницах и фармацевтических лабораториях (Clark, 2012).
Некоторые другие прямые применения астрономических инструментов в медицине перечислены ниже:
Сотрудничество между фармацевтической компанией и Кембриджским автоматическим прибором для измерения планшетов позволяет быстрее анализировать образцы крови больных лейкемией и, таким образом, обеспечивает более точные изменения в лечении (Национальный исследовательский совет, 1991).
Радиоастрономы разработали метод, который сейчас используется как неинвазивный способ обнаружения опухолей. Сочетание этого с другими традиционными методами дает 96% истинно положительных результатов у пациентов с раком груди (Barret et al., 1978).
Небольшие тепловые датчики, первоначально разработанные для контроля температуры телескопов, теперь используются для контроля нагрева в неонатологических отделениях — отделениях для ухода за новорожденными (Национальный исследовательский совет, 1991).
Низкоэнергетический рентгеновский сканер, разработанный НАСА, в настоящее время используется для амбулаторной хирургии, спортивных травм и в клиниках третьего мира. Он также использовался Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) для изучения того, были ли загрязнены некоторые таблетки (Национальный исследовательский совет, 1991).
Программное обеспечение для обработки спутниковых снимков, сделанных из космоса, теперь помогает исследователям-медикам разработать простой метод проведения широкомасштабного скрининга на болезнь Альцгеймера (ESA, 2013).
Взгляд через наполненный жидкостью, постоянно движущийся глаз живого человека не сильно отличается от попытки наблюдать астрономические объекты через турбулентную атмосферу, и один и тот же фундаментальный подход, кажется, работает для обоих. Адаптивная оптика, используемая в астрономии, может использоваться для визуализации сетчатки у живых пациентов для изучения таких заболеваний, как дегенерация желтого пятна и пигментный ретинит на их ранних стадиях. (Бостонская корпорация микромашин, 2010 г.)
Астрономия в повседневной жизни
Есть много вещей, с которыми люди сталкиваются каждый день, которые были получены с помощью астрономических технологий.Возможно, наиболее часто используемым изобретением, связанным с астрономией, является беспроводная локальная сеть (WLAN). В 1977 году Джон О’Салливан разработал метод повышения резкости изображений с радиотелескопа. Этот же метод применялся к радиосигналам в целом, особенно к сигналам, предназначенным для усиления компьютерных сетей, которые теперь являются неотъемлемой частью всех реализаций WLAN (Hamaker et al., 1977).
Другие важные для повседневной жизни технологии, изначально разработанные для астрономии, перечислены ниже (Национальный исследовательский совет, 2010 г.):
Технология рентгеновской обсерватории также используется в нынешних рентгеновских поясах для багажа в аэропортах.
В аэропортах газовый хроматограф — для разделения и анализа соединений — разработанный для миссии на Марс, используется для проверки багажа на предмет наркотиков и взрывчатых веществ.
Полиция использует портативные фотометры химической потребности в кислороде (ХПК) — приборы, разработанные астрономами для измерения силы света — для проверки прозрачности окон автомобилей, как это определено законом.
Спектрометр гамма-излучения, который первоначально использовался для анализа лунного грунта, теперь используется как неинвазивный способ исследовать структурное ослабление исторических зданий или заглядывать за хрупкую мозаику, например, в церкви Св.Базилика Марка в Венеции.
Более тонким, чем этот вклад в технологии, является вклад астрономии в наше представление о времени. Первые календари были основаны на движении Луны, и даже то, как мы определяем второй, связано с астрономией. Атомные часы, разработанные в 1955 году, были откалиброваны с использованием астрономического эфемеридного времени — бывшей стандартной астрономической шкалы времени, принятой МАС в 1952 году. Это привело к международно согласованному переопределению секунды (Markowitz et al., 1958).
Это все очень ощутимые примеры влияния астрономии на нашу повседневную жизнь, но астрономия также играет важную роль в нашей культуре. Есть много книг и журналов по астрономии для неастрономов. Краткая история времени Стивена Хокинга — бестселлер, проданный тиражом более десяти миллионов копий (Париж, 2007 г.), а телесериал Карла Сагана Космос: личное путешествие посмотрело более 500 стран в более чем 60 странах. миллиона человек (НАСА, 2009).
Многие неастрономы также занимались астрономией во время Международного года астрономии 2009 (IYA2009), крупнейшего образовательного и информационного мероприятия в области науки. IYA2009 охватил более восьмисот миллионов человек благодаря тысячам мероприятий в более чем 148 странах (IAU, 2010).
Астрономия и международное сотрудничество
Достижения науки и техники дают большое конкурентное преимущество любой стране. Нации гордятся тем, что обладают самыми эффективными новыми технологиями и стремятся к новым научным открытиям.Но, возможно, более важным является способ, которым наука может объединять нации, поощряя сотрудничество и создавая постоянный поток, когда исследователи путешествуют по всему миру для работы в международных учреждениях.
Астрономия особенно хорошо подходит для международного сотрудничества из-за необходимости иметь телескопы в разных местах по всему миру, чтобы видеть все небо. По крайней мере, еще в 1887 году — когда астрономы со всего мира объединили свои изображения с телескопов и составили первую карту всего неба — в астрономии было международное сотрудничество, и в 1920 году Международный астрономический союз стал первым международным научным союзом.
Помимо необходимости видеть небо с разных точек на Земле, строительство астрономических обсерваторий на земле и в космосе является чрезвычайно дорогостоящим. Поэтому большинство текущих и планируемых обсерваторий принадлежит нескольким странам. Все это сотрудничество до сих пор было мирным и успешным. Некоторые из наиболее примечательных:
The Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), международное партнерство Европы, Северной Америки и Восточной Азии в сотрудничестве с Республикой Чили, является крупнейшим из существующих астрономических проектов.
Европейская южная обсерватория (ESO), в которую входят 14 европейских стран и Бразилия, расположена в Чили.
Сотрудничество между США и Европой в основных обсерваториях, таких как космический телескоп Хаббла НАСА / ЕКА.
Резюме
В приведенном выше тексте мы обозначили как материальные, так и нематериальные причины того, что астрономия является важной частью общества. Хотя мы сосредоточились в основном на передаче технологий и знаний, возможно, самым важным вкладом по-прежнему является тот факт, что астрономия дает нам представление о том, как мы вписываемся в огромную Вселенную.Американский астроном Карл Саган показал нам один из самых простых и вдохновляющих вкладов астрономии в жизнь общества в своей книге The Pale Blue Dot :
Говорят, что астрономия — это умиротворение и воспитание характера. Возможно, нет лучшей демонстрации глупости человеческого самомнения, чем этот отдаленный образ нашего крошечного мира. Для меня это подчеркивает нашу ответственность более доброжелательно относиться друг к другу, а также беречь и лелеять бледно-голубую точку, единственный дом, который мы когда-либо знали.”
Список литературы
Aitken, R.G. 1933, Использование астрономии . Тихоокеанское астрономическое общество. Листовка 59, декабрь 1933 г., 33-36
Bode, Cruz & Molster 2008, Дорожная карта инфраструктуры ASTRONET: Стратегический план европейской астрономии , http://www.eso.org/public/archives/books/pdfsm/book_0045.pdf, август 2013 г.
Boston Micromachines Corporation, https://www.photonicsonline.com/doc/adaptive-optics-101-0001, 2010
Кларк, Х.2012, Современные чистые помещения, изобретенные физиком Сандиа, все еще используются 50 лет спустя , https://share.sandia.gov/news/resources/news_releases/cleanroom_50th, июнь 2013 г.
ESA 2013, Выявление болезни Альцгеймера с помощью космического программного обеспечения , http://www.esa.int/Our_Activities/Technology/TTP2/Identifying_Alzheimer’s_using_space_software, июль 2013 г.
Finley, D., Value of Radio Astronomy , http://www.nrao.edu/index.php/learn/radioastronomy/radioastronomyvalue, дата обращения: ноябрь 2013 г.
Груман, Дж.B. 2011, Артефакты изображения — Дефекты телескопа и камеры , http://stereo.gsfc.nasa.gov/artifacts/artifacts_camera.shtml, август 2013 г.
Хамакер, Дж. П., О’Салливан, Дж. Д. и Нурдам Дж. Д. 1977, Четкость изображения, оптика Фурье и интерферометрия с избыточным интервалом , J. Opt. Soc. Am., 67 (8), 1122–1123
Международный астрономический союз 2010, Международный год астрономии 2009 достиг сотен миллионов людей: опубликован окончательный отчет , http: // www.Astronomy2009.org/news/pressreleases/detail/iya1006, август 2013 г.
Международный астрономический союз 2012, Стратегический план развития астрономии МАС на 2010–2012 годы . https://www.iau.org/static/education/strategicplan_2010-2020.pdf, июнь 2013 г.
Kiger, P. & English, M. 2011, Top 10 NASA Inventions , http://www.howstuffworks.com/innovation/inventions/top-5-nasa-inventions.htm, июнь 2013 г.
Markowitz, W. et al. 1958, Частота цезия в эфемеридном времени , Physical Review Letters 1, 105–107
Национальный исследовательский совет 1991 г., Рабочие документы: доклады группы по астрономии и астрофизике , Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press
Национальный исследовательский совет 2010, Новые миры, новые горизонты в астрономии и астрофизике .Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press
Paris, N. 2007, Хокинг испытал невесомость , The Daily Telegraph, http://www.telegraph.co.uk/news/worldnews/1549770/Hawking-to-experience-zero-gravity.html, август 2013
Рене Джеймс, C. 2012, Что астрономия сделала для вас за последнее время? , www.astronomy.com, май 2012 г., 30-35
Шашарина С.Г. и др. 2005, GRIDL: высокопроизводительный и распределенный интерактивный язык данных , Высокопроизводительные распределенные вычисления, HPDC-14.Ход работы. 14-й Международный симпозиум IEEE, 291–292
Шулер, М. Д. 1979, в Реконструкция изображения из проекций , (изд. Г. Т. Херман, Берлин: Springer), 105
StarChild, StarChild: доктор Карл Саган , НАСА, http://starchild.gsfc.nasa.gov/docs/StarChild/whos_who_level2/sagan.html Октябрь 2009 г.
Truman, H. 1949, Речь президента при вступлении в должность , http://www.trumanlibrary.org/whistlestop/50yr_archive/inagural20jan1949.htm, июнь 2013 г.
Авторы Википедии, 2013 г., Technical Pan , http: // en.wikipedia.org/wiki/Technical_Pan, апрель 2013 г.
Вопросы и ответы по астрономии: ответы на ваши вопросы — Sky & Telescope
Что такое черная дыра? Что вам даст телескоп с большей апертурой? Это место, где можно найти ответы практически на все вопросы по астрономии, которые вы можете придумать, а на многие нет.
На основе науки
Вопросы и ответыУглубите свои познания в астрономии как науке, просматривая эти вопросы и ответы и узнавая об удивительном множестве небесных тел Вселенной, от планет до звезд и черных дыр.Откройте для себя разницу (и доказательства) темной энергии и темной материи и узнайте о мирах ближе к дому, таких как Венера и Сатурн.
Солнечная система
НАСАСолнце
Планеты
Кометы, астероиды и метеоры
Космология
Хронология Вселенной от наших дней (слева) до Большого взрыва (справа).НАСА / ЕКА / Б. Робертсон / А. Фейлд
Галактики
Млечный Путь
Шаровые скопления вокруг компьютерной модели Млечного ПутиESA / Hubble, NASA / L.Calçada
Черные дыры
Две черные дыры готовятся к слиянию на иллюстрации этого художника.LIGO / Caltech / MIT / Aurore Simonnet (штат Сонома)
звезд
Большая МедведицаАкира Фуджи
По длине волны
Астрономия и общество
Вопросы и ответы Фонда Кавли
Впечатление художника от сверхновойNASA / ESA / G. Bacon (STScI)
Вопросы и ответы для хобби
Окунитесь в хобби астрономии: узнайте о различных типах оборудования и о том, что они могут делать, и откройте для себя пределы (читай: проблемы) наблюдения за ночным небом с помощью инструментов и невооруженным глазом.Представленные здесь вопросы и ответы охватывают широкий круг вопросов читателей, и мы ответили подробными и хорошо проработанными ответами. Поищите конкретный вопрос или просто просмотрите — наши читатели за долгие годы выдвинули несколько интересных гипотез!
Если есть вопрос, которого не задавали, задайте его себе, отправив сообщение по адресу [email protected].
Общее наблюдение
Наблюдая за Солнцем
Боб КингНаблюдение за Луной
Махди Насери / Фотогалерея онлайнНаблюдения за спутниками
Наблюдения за планетами
Утром 4 октября Марс и Венера находились всего на ° друг от друга, и на этом снимке мы видели отражение в Верхнем озере в Дулуте, штат Миннесота.Боб Кинг
Наблюдения за кометами, астероидами и метеорами
Комета NEOWISEШакил Анвар / Интернет-фотогалерея
Наблюдающие звезды
Астрофотография
Астрофотограф Петр Хоралек создал эту мозаику из 407 метеоров Персеид, используя фотографии, сделанные в течение девяти ночей в период с 6 по 14 августа 2018 года в обсерватории Колоница в Словакии. Постобработка композита потребовала почти 450 часов. Полное изображение и рассказ о том, как это было сделано, можно найти на сайте Petr Horalék Photography.Астрономическое оборудование
Рэндалл Манро, xkcd / CC BY-NC 2.5Телескопы
Изготовление любительских телескопов
Окуляры / оптика
Фильтры
Разное
Вопросы по
Небо и телескоп СтатьиSky Atlas Вопросы
Вопросы по математике
Действительно, действительно разные вопросы
4. Польза для нации от астрономии | Астрономия и астрофизика в новом тысячелетии
Астрономическое общество сформировало рабочую группу для развития партнерских отношений между профессиональными астрономами и астрономами-любителями.Многие любители свободно делятся своим увлечением наукой с местными учителями и учениками через такие программы, как Project ASTRO, который связывает астрономов с учителями 4-9 классов и классами в 10 местах по всей стране.
Астрономия предлагает возможность открытий. Возможность найти невиданную ранее сверхновую, новую, комету или астероид очень интересна, особенно для непрофессионалов. Распространение астрономических данных и программного обеспечения через Интернет, а также доступность сложных устройств формирования изображений на недорогих небольших телескопах позволяют астрономам-любителям играть активную и растущую роль в обнаружении новых объектов, поиске временных и переменных объектов и их мониторинге. .
Астрономия вдохновляет заниматься искусством. От поэзии и музыки до научно-фантастических книг и фильмов — идеи и открытия современной астрономии служат источником вдохновения для художников, молодежи и широкой публики. В процессе работы, вдохновленные астрономией, могут служить послами доброй воли для ценности и воодушевления физической науки для многих в обществе, которые иначе не вступили бы в контакт с науками.
ПЕРЕДАЧА АСТРОНОМИИ ДО ОБЩЕСТВЕННОСТИ
Статистика подтверждает широко распространенный интерес к астрономии.
Планетарии и обсерватории — популярные места для посещения. В Северной Америке около 1100 планетариев. Около 30 процентов из них обслуживают только школьные группы, а около 70 процентов устраивают как школьные, так и публичные представления. Ежегодно планетарии в Соединенных Штатах посещают около 28 миллионов человек. Для многих школьников из городских районов такое посещение может быть единственным знакомством с темным ночным небом и чудесами Вселенной.
Центры посетителей обсерваторий также популярны. Они предоставляют место, где семьи вместе узнают о науке. Например, семь обсерваторий, принадлежащих Юго-западному консорциуму обсерваторий общественного образования (Макдональд, Национальная солнечная обсерватория на Сакраменто-Пик, Национальная обсерватория Китт-Пик, Очень большая матрица (VLA), Обсерватория Лоуэлла, Обсерватория Уиппл и Апач-Пойнт). ), ежегодно принимают более 500 000 посетителей и посредством семинаров охватывают более 4 000 учителей.Новый Центр для посетителей в Аресибо в Пуэрто-Рико ежегодно принимает в среднем 120 000 посетителей. Самая наука
Новый телескоп НАСА покажет нам младенчество Вселенной
Бок сказал ему, что это неправильный ответ. «Он сказал, что это похоже на оперу или стихи», — сказал мне Гельфанд. «Это правильный ответ, потому что это то, что отличает нас как людей». Астрономия стоит того, что стоит искусство. «Так я стал астрономом.
Это не первый случай, когда NASA потратил более двадцати пяти лет и огромные ресурсы на проект, который может потерпеть неудачу. В конце Второй мировой войны американский физик Лайман Спитцер увидел, насколько надежно работают немецкие ракеты Фау-2, и был взволнован идеей, что нечто подобное можно использовать для запуска большого телескопа в космос. Он написал отчет под названием «Астрономические преимущества внеземной обсерватории», который был опубликован в 1946 году. Эта идея не привлекала финансирования до 1977 года.Проект начинался как Большой космический телескоп, а позже стал космическим телескопом Хаббла, названным в честь астронома Эдвина Хаббла, известного своей красотой, своими баскетбольными навыками в Чикагском университете и своим открытием в 1929 году (с использованием телескопа в Маунт Вильсон, недалеко от Лос-Анджелеса), что каждая точка в космосе удаляется от любой другой точки — что Вселенная расширяется.
Телескоп «Хаббл» был наконец запущен в апреле 1990 года. Он отправил нечеткие изображения спиральных галактик, которые выглядели как растаявшая глазурь на булочке с корицей.Хаббл не работал должным образом. Стекло зеркала было отшлифовано слишком плоско. Хотя ошибка была значительно меньше по масштабу, чем толщина волоса, она оказалась очень важной. Наука все еще могла быть сделана с помощью хромого Хаббла, но это было катастрофически дорогое разочарование. Прошло всего четыре года с тех пор, как «Челленджер» взорвался при взлете. Конгресс изначально скептически относился к утверждению финансирования миссии по ремонту телескопа Хаббл.
Но в 1993 году астронавты, похожие на зефирных человечков, вышли из шаттла в открытый космос и, вопреки повествовательному стремлению к разочарованию, смогли починить орбитальный телескоп.(Потребовалось одиннадцать дней, пять выходов в открытый космос, двести инструментов и небольшая импровизация, чтобы закрыть некоторые искривленные двери отсеков.) Хаббл начал посылать возвышенные изображения, несущие информацию о звездной пыли, из которой мы созданы (если вы хотите думать об этом так). Хаббл произвел трансформацию, позволив NASA восстановить свою ауру сверхъестественного научного мастерства. Это научило нас, что Вселенная значительно старше, чем мы думали; что с покрытого льдом луны Юпитера выходили струи водяного пара; что сверхмассивные черные дыры реальны.На одном из самых известных снимков телескопа Хаббла запечатлены высокие облака пыли и газа в туманности Орла, где рождаются звезды.
Теперь вопрос заключался в том, куда и как долго указывать Хаббл. Тысячи ученых написали конкурирующие предложения, надеясь получить хотя бы час времени Хаббла. Но десять процентов времени должно было быть использовано по усмотрению директора Научного института космического телескопа, который взял на себя управление Хабблом, когда он вышел на орбиту. Директором института был Боб Уильямс, довольно решительная фигура, который считал, что телескоп должен провести больше ста часов, глядя на пустой и ничем не примечательный участок неба.Он остановился на темном участке возле рукоятки Большой Медведицы, месте не больше, чем то, что закрыто кунжутным семенем, протянутым на расстоянии вытянутой руки.
Многие разумные люди считали этот план абсурдной тратой драгоценного ресурса. «Казалось, что каждый раз, когда NASA показывали по телевизору, это было катастрофой», — сказал Уильямс. «Я помню, как Джонни Карсон шутил над Хабблом». Уильямс, которому восемьдесят лет, на пенсии, но продолжает работать лектором и консультантом. Он вспоминал: «Я сказал, что, если расследование не окажется научно полезным, я уйду в отставку.Это должно быть сделано.»
С 18 по 28 декабря 1995 года Хаббл сделал несколько сотен снимков пустого участка неба с выдержкой до сорока пяти минут, что позволило увидеть самые слабые следы света. На фотографиях было обнаружено около трех тысяч галактик. И галактики были необычными. Их появление на расстоянии столь многих световых лет означало, что они были из гораздо более раннего момента в истории Вселенной. «Галактики были моложе и более странными — более неровными», — сказал Уильямс.Они дали намек на то, как образовались галактики и как они развивались. В 1924 году Эдвин Хаббл обнаружил, что существует по крайней мере одна галактика, отличная от нашей; телескоп Хаббла показал, что их миллиарды.
Эти фотографии, известные как изображения Hubble Deep Field, являются одними из самых важных и широко признанных изображений в современной астрономии. «Начались дискуссии о том, что будет делать следующий телескоп», — пояснил Уильямс. Зеркало большего размера могло бы улавливать более далекий свет.А холодный телескоп, защищенный от света и тепла и обладающий более высокой пропускной способностью в инфракрасном диапазоне, позволит увидеть и узнать больше. «Я также считал важным, чтобы данные были доступны каждому», — сказал Уильямс. «Я очень горжусь тем, что настаивал на этом».
Мультфильм Элли БлэкУильямс очень хотел поделиться тем, что его жена посвятила свою жизнь работе с детьми и взрослыми, страдающими аутизмом. «Она единственная в семье, кто делает мир лучше», — сказал он. «В некотором смысле то, что я делаю, — это не« эгоистичный », это не совсем так.Дело в любопытстве, в желании узнать ».
В феврале 2017 года я поехал в университетский городок Годдарда NASA в Гринбелте, штат Мэриленд. Множество невысоких белых зданий с импровизированной модульной атмосферой школьного городка шестидесятых годов украсили ландшафт с зелеными лужайками, пологими холмами и парковками. Космический телескоп Джеймса Уэбба должен был быть запущен в октябре 2018 года, и его части находились в разных местах: его зеркала и инструменты были в Годдарде, его солнцезащитный экран находился в Южной Калифорнии, а более мелкие компоненты были в разных местах в Канаде, Европе и других странах. U.S.
В небольшом офисе я познакомился с Джоном Мэзером, высоким, худым, скромным и очень спокойным астрофизиком и лауреатом Нобелевской премии. Мазер был старшим научным сотрудником проекта J.W.S.T. с момента ее создания в 1995 году. Вместе со своим коллегой Джорджем Смутом он получил Нобелевскую премию за определение температуры космического микроволнового фонового излучения — послесвечения Большого взрыва. «Эта работа началась как мой дипломный проект, когда я был в Беркли», — сказал он. «Это провалился как проект. Но позже он принес нам значки от короля Швеции и все такое.
Мазер заканчивал свою работу по фоновому излучению, когда у него возникла идея складывающегося космического телескопа, позволяющего загружать в ракету более крупный — и, следовательно, более мощный — телескоп и размещать его в космосе. «Люди смеялись над этой идеей», — сказал он мне. «Думаю, потому что этого никогда раньше не делали». Годом позже эта идея получила финансирование в размере NASA и , «хотя бюджет был смехотворно мал», — сказал Мазер.
«Наша перспектива кадрирования с помощью этого телескопа заключалась в том, что нет слишком сложных проблем», — продолжил он.«Если нам не мешает никакой закон природы, давай попробуем». Многие части телескопа появились на конкурсах дизайнеров. Что касается зеркала, J.W.S.T. требовалась конструкция, которая могла бы противостоять холоду космоса, быть относительно легкой и состоять из достаточно небольших отдельных частей. «Я немного удивлен, что в итоге мы получили бериллиевые зеркала, — сказал Мазер. «Был еще один красивый дизайн — два листа стекла, разделенные сотами». Он продемонстрировал руками параллельные листы стекла.Его спокойствие, казалось, на мгновение пошатнулось при мысли о замысле, которого так и не произошло. «Но однажды вы решите», — сказал он.
«Наша знаменитая ошибка с Хабблом заключалась в использовании одной и той же линейки для построения и проверки», — продолжил Мазер, имея в виду измерения, из-за которых зеркало Хаббла было неидеально заземлено. «Мы доверяли не тому правителю. Итак, теперь мы знаем, что этого не следует делать ». Он слегка улыбнулся.
Мазер провел большую часть своего детства в округе Сассекс, штат Нью-Джерси, на молочной ферме. Он вспоминает, как собирал окаменелости из гальки в придорожных ручьях.Он изучал физику по стипендии в Свортморе, а затем получил степень доктора философии. получил степень доктора физики в Калифорнийском университете в Беркли. Мазер сказал мне, что недавно ему понравилось читать книгу Ювала Ноя Харари «Sapiens: Краткая история человечества». «Меня интересуют очень длинные истории, — сказал он. Он считает, что у астрономов есть легкая часть вопроса «Откуда мы пришли?», А более сложная часть остается на усмотрение тех, кто изучает людей. «Меня также интересует будущее», — сказал он. «Это коротко, это долго? У нас есть миллиард лет до того, как солнце станет слишком горячим.Будем ли мы заселять другие планеты или останемся дома? » Среди немногих украшений в офисе Мазера — два номерных знака. Одна из них — калифорнийская тарелка с номером 2,725. Другой — из округа Лаграндж, штат Индиана, для «немоторизованного транспортного средства» (который предназначен для багги, но применим к телескопу). Фоновая температура Вселенной, которую Мазер вычислил в своей самой знаменитой работе, составляет 2,725 Кельвина, а точки Лагранжа — это места в космосе, где гравитационное притяжение Земли уравновешивается гравитационным притяжением Солнца — места, где телескопы можно установить на устойчивую орбиту. .
Когда в 1996 году был задуман космический телескоп Джеймса Уэбба, это был десятилетний проект стоимостью пятьсот миллионов долларов, названный «Космический телескоп следующего поколения». Но Дэн Голдин, администратор NASA в то время, утверждал, что телескоп должен быть больше, чем просто немного лучше, чем Хаббл. Предлагаемый размер зеркала увеличен с четырех метров до шести с половиной метров. Хаббл движется по орбите в трехстах семидесяти пяти милях от Земли; J.W.S.T. будет за миллион миль отсюда.Может показаться, что двое парней сравнивают стереодинамики, но изменения сделали J.W.S.T. потенциально революционный инструмент. В среднем инфракрасном диапазоне он в несколько тысяч раз более чувствителен, чем следующий лучший инструмент. В 2002 году телескоп был переименован в честь Джеймса Уэбба, бывшего главы NASA , который, по мнению многих, был движущей силой лунного снимка президента Кеннеди, проекта, который, по мнению Кеннеди, должен был показаться полезным для военных, но который, по словам Уэбба, был мощный источник вдохновения для американской науки.
Как голодный призрак, J.W.S.T. неизбежно съедал финансирование от других космических проектов — несколько видных ученых-космонавтов подписали письмо, в котором говорилось, что это может быть конец планетарной науки, потому что это стоит очень дорого, — даже несмотря на то, что ему неоднократно угрожали навсегда отвернуться от обеденного стола. Время от времени его запуск откладывался, обычно с интервалом в один или два года.
Билл Окс, руководитель проекта J.W.S.T. с 2010 года был назначен незадолго до того, как телескоп был почти отменен Конгрессом.Очс обладает яркими и покладистыми манерами. Когда я встретил его в Годдарде, он был одет в зеленый свитер и на шнурке с удостоверением личности. карта прилагается. «В этом никто не виноват — никто не сделал ничего плохого», — сказал он. «Но меня привлекли, чтобы попытаться сделать перепланировку для J.W.S.T., чтобы перейти с 2010 года на запуск — затраты, графики. Это было очень сложно и сложно. Я запомнил это главным образом как попытку выяснить, что это за аббревиатуры. Это очень опыт НАСА «. Очс начал свою карьеру в качестве подрядчика на телескопе Хаббл, начиная с 1979 года, а затем работал операционным менеджером в этой напряженной ремонтной миссии.
Конгресс должен регулярно перераспределять финансирование для миссий NASA — сложное предложение для проектов, рассчитанных на несколько десятилетий, учитывая, что ценности Конгресса и держатели власти часто меняются. В 2011 году депутат Фрэнк Вольф, республиканец, и сенатор Барбара Энн Микульски, демократ, владели соответствующими цепочками кошельков. Телескопу потребовалось больше денег и времени, чем требовалось изначально. (Дизайнеры таких проектов часто просят меньше денег, чем им нужно, чтобы получить первоначальное одобрение.) «Фрэнк Вольф был категорически против нас», — сказал Охс. «Мне сказали, что после того, как мы получили новое финансирование, кто-то сказал:« Фрэнк, почему ты доставлял нам столько трудностей? »И он признал, что просто пытался привлечь внимание сенатора Микульски». Микульски также был ведущим сторонником выделения средств на ремонт Хаббла. (Волк не помнит этот разговор.)
Недалеко от офиса Охса, в чистой комнате с высокими потолками, техники работали над компонентами, одетые в стерильные костюмы, которые мы когда-то ассоциировали с Умпа Лумпас, а теперь — с Covid -19.О частых задержках J.W.S.T. Охс сказал: «Моя работа — быть откровенным, а не оптимистичным и не пессимистичным». Вскоре после того, как мы поговорили, во время испытания солнцезащитного козырька в Northrop Grumman, его создателе, он порвался. В последующем испытании «встряхиванием» двадцать из тысячи винтов, удерживающих крышку солнцезащитного козырька, открутились. Ослабленные винты могут привести к другому разрыву. Винты были следствием предыдущего решения: гайки были добавлены так, чтобы винты не выступали. Но гайки, решившие эту проблему, привели к тому, что несколько винтов не навинчивались должным образом.Запуск снова был отложен. Затем при двух пусках у Ariane 5 было шаткое отделение части ракеты, несущей полезную нагрузку, от основного корпуса. Ожидается, что запуск J.W.S.T. состоится в конце ноября.
Николь Льюис, астроном из Корнельского университета и заместитель директора Института Карла Сагана, является экспертом по экзопланетам. Она также является одним из ведущих ученых, которые будут работать с прибором телескопа NIR Spec (ближний инфракрасный спектрограф). Этой весной в потный день я разговаривал с ней по телефону, пока моя дочь играла в футбол в маске.«Не было планов смотреть на экзопланеты в оригинальном дизайне J.W.S.T.», — сказала она. «Это единственная выгода, которую принесли все задержки». NIR Spec — это прекрасное инженерное решение, предназначенное для наблюдения не только за экзопланетами, но и за коричневыми карликами и далекими галактиками. Для этих объектов модель NIR Spec оснащена тысячами микрозатворников, каждая из которых мельче песчинки. Вблизи массивы микрозатворов напоминают миллиметровую бумагу, каждая ячейка функционирует как крышка объектива, которую можно открывать или закрывать.«Это похоже на то, как если бы инструмент позволял прищуриться, чтобы увидеть что-то тусклое на расстоянии, при этом его свет не заглушается другими, более яркими объектами», — сказал мне Льюис. Инструмент может наблюдать за сотней различных объектов одновременно — у каждого затвора есть свой обзор, что открывает больше возможностей для исследований для астрономов.
«Spec» в NIR Spec относится к спектроскопии, которая является способом анализа того, какие элементы присутствуют в данном объекте, на основе спектра излучаемого им света.Льюис будет использовать NIR Spec для изучения экзопланет вокруг звезды, известной как TRAPPIST -1. У этой звезды, находящейся всего в тридцати девяти световых годах от нас, на орбите семь планет. Три из них — планеты «Златовласки» — кажется, они имеют подходящую температуру, чтобы на них могла быть жидкая вода. «Раньше экзопланеты были очень маргинальным полем, поэтому сейчас было прекрасное время для его изучения», — сказал Льюис. «Это была нишевая вещь». Экзопланета Trappist-1 была открыта только в 2016 году, и Льюис сыграл решающую роль в ее исследовании с помощью телескопа Хаббла.
«Я всегда любил планеты, — сказал Льюис. «Как дети». Льюис вырос в Лафайете, штат Индиана. Ее мать — массажист, а отец — водитель UPS. У ее матери был Льюис, когда ей было семнадцать, а у бабушки Льюиса была мать, когда ей было семнадцать, бабушка в тридцать четыре. «Моя бабушка была очень сильным человеком, и она увидела во мне страсть к математике и естественным наукам, и она сказала:« Как мы можем ее накормить? »» Ее бабушка делала с ней флеш-карточки по математике и водила ее в музеи и симфонии.Когда Льюис было тринадцать, семья отправила ее в космический лагерь в Хантсвилле, штат Алабама.
«Мне повезло, я пришла в область экзопланет в зачаточном состоянии», — сказала она. «В этой области не было большого эгоизма. Вы не собирались получить Нобелевскую премию по экзопланетам, как по космологии. Хотя всего пару лет назад за исследования экзопланет была присуждена Нобелевская премия. Я думаю, это меняется. В этой области, как правило, работают молодые ученые, и многие из лидеров — женщины. «Я надеюсь, что эта область останется тем местом, где есть место для творчества», — сказал Льюис.
Не будет возможности выйти и починить J.W.S.T. если что-то пойдет не так. Это слишком далеко. Хотя трудно представить себе успех такого сложного проекта, также трудно представить, что люди управляли маленьким вертолетом на Марсе или что наши сотовые телефоны разговаривают со спутниками в небе, которые затем сообщают нам, где мы находимся на Бруклин-Куинсе. Автострада. Если бы вы были в прошлом наблюдателем за небом, вы, возможно, искали бы звезды, чтобы рассказать вам что-то о вашей личной жизни, удаче, финансах или о том, стоит ли вам вторгаться в Пруссию.Вы можете посмотреть, как управлять своим кораблем или когда сажать лебеду. Что мы ищем сейчас?
Астроном семнадцатого века Иоганн Кеплер изучал физический мир в поисках сообщений, которые, по его мнению, Бог записал в Книгу Природы. Фактически, у Галилея были сторонники внутри и вне церкви. Иногда люди, находящиеся у власти, неохотно признают истины, которые открывает наука. Каждый раз, когда мы смотрим дальше, наша Вселенная становится больше. Или, в зависимости от вашей точки зрения, мы уменьшимся.Астрономы занимают позицию — кстати, этическую — радикально поддерживают , зная .
Боб Уильямс, бывший глава Научного института космического телескопа, вырос в баптистской семье в Южной Калифорнии и был одним из пяти детей. Он хотел стать астрономом с седьмого класса, когда получил брошюру по астрономии в классе естественных наук; Затем он сэкономил деньги на бумажный маршрут, чтобы купить телескоп. Он получил стипендию Калифорнийского университета. Беркли и изучал там астрономию.«Мой отец не хотел, чтобы я учился в колледже», — сказал он. «Он сказал мне, что если я пойду получать образование, то потеряю веру. И в этом он был прав. Мы были воспитаны так, чтобы воспринимать каждое слово в Библии буквально правдой. Но потом я узнал о дрейфе континентов. Об эволюции ». Уильямс сказал, что его часто спрашивают о вере. Многие традиции используют термин «Бог» для обозначения всего сущего. С этой точки зрения Вселенная — это Книга, и астрономы читают ее такой, какая она есть. ♦
New Yorker Favorites
Спецификации безопасности лаборатории наук о Земле и космосе
9.Спецификации безопасности лаборатории наук о Земле / космосе
В этом разделе:
A. Астрономия:
Астрономические события, такие как наблюдение за солнечным затмением, — отличная возможность для обучения, но необходимо соблюдать меры предосторожности.
- Никогда не смотрите прямо на солнце, в том числе во время солнечного затмения. Вероятно необратимое повреждение глаз.
- Правильно сконструированные глазки-обскуры — безопасный способ наблюдать за солнцем.
- Никогда не смотрите на солнце прямо в бинокль или телескоп.Это может вызвать слепоту.
- Никогда не используйте солнцезащитные очки или открытую пленку для просмотра солнца. Они не обеспечивают надлежащей защиты.
Вернуться к началу
B. Геология:
- Исследование горных пород и минералов: соблюдайте следующие меры предосторожности при работе с горными породами и минералами в лаборатории:
- Используйте соответствующие средства индивидуальной защиты, такие как защитные очки, перчатки и фартуки.
- Используйте тяжелый брезентовый мешок при разбивании образцов горных пород / минералов.
- Используйте соответствующую технику геологического молотка.
- Никогда не работайте с радиоактивными камнями или образцами.
- Полевой геологический опыт: полевой опыт может быть увлекательным и академически полезным. При подготовке к поездке необходимо соблюдать следующие меры безопасности:
- Получите от школьной медсестры и родителей информацию о медицинских состояниях при подготовке к полевым работам. Планируйте прием лекарств по мере необходимости.
- Носите одежду, соответствующую погодным условиям.
- Используйте чувство солнца, надев соответствующую одежду и головной убор.
- Используйте подходящую обувь, например ботинки или кроссовки. Шлепанцы и сандалии недопустимы.
- Носите защитные очки или защитные очки с рейтингом ANSI Z87.1. Работы в карьере и обрыве требуют использования защитной каски. Предлагается
- прививок от столбняка.
- Запрещается бросать или катить камни и валуны по полю.Никогда не трогайте и не пытайтесь сдвинуть гнилые деревья.
- Будьте осторожны при забивании камней.
- Будьте осторожны, когда стоите у подножия утеса.
- Ультрафиолетовый свет: Использование ультрафиолетового света для изучения минералов может быть опасным и должно выполняться только в качестве демонстрации учителя.
- Защищайте глаза и кожу от воздействия ультрафиолетовых трансиллюминаторов.
- Носите очки химической защиты с защитой от ультрафиолета.
- Носите рубашки с длинными рукавами и лабораторный халат с перчатками.
- Используйте для лампы только электрическую розетку с защитой от замыкания на землю (GFCI).
- Никогда не включайте лампу рядом с источниками воды.
- Никогда не разбирайте подключенную к розетке лампу — это высоковольтный источник питания.
Вернуться к началу
C. Исследования водных ресурсов:
- Морские полевые экскурсии: Морские полевые экскурсии могут быть полезными занятиями для расширения и применения классных занятий.При планировании учитывайте следующие меры безопасности:
- Просмотрите прогнозы погоды и подготовьтесь соответствующим образом.
- Перед тем, как войти в воду, убедитесь, что у учащихся нет открытых ран, язв, порезов и т. Д.
- Ознакомьтесь с опасностями на местах и планами действий в чрезвычайных ситуациях со студентами до начала занятия.
- Используйте защиту для ног и защитные очки от химических брызг
- Остерегайтесь битого стекла, рыболовных крючков, камней и других острых предметов.
- Остерегайтесь ядовитых или жалящих морских обитателей, таких как медузы, военные.
- Всегда устанавливайте границы области обучения.
- Обеспечьте студентов, заходящих в воду, спасательными жилетами.
- Используйте датчик солнца, применив солнцезащитный крем и соответствующую одежду / головной убор.
- Один взрослый должен постоянно находиться на пляже с учетом пограничной зоны.
- Не забудьте взять с собой мобильный телефон, аптечку и одеяло на случай чрезвычайной ситуации.
- Таблицы потоков: Таблицы потоков могут быть эффективными инструментами обучения. Соблюдайте следующие меры безопасности:
- Проверьте таблицу на предмет утечек, включая сливные шланги.
- Немедленно вытрите всю пролитую воду, чтобы не поскользнуться и не упасть.
- Электрические розетки должны иметь защиту GFCI.
- Имейте в наличии ведра для сбора воды или емкости для слива воды.
Вернуться к началу
Д.Погодные исследования:
Погодные исследования часто включают строительство оборудования метеостанции. Примите следующие меры предосторожности:
- Необходимо соблюдать меры предосторожности при использовании электроинструментов, электрических устройств, ручных инструментов и острых предметов для сборки оборудования.