bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> αστρονομία

Όταν Ήμασταν ο Κόσμος

Ξεκινάμε το κεφάλαιο αυτής της εβδομάδας του Nautilus , ο συγγραφέας φυσικής Μάικλ Μπρουκς διεξάγει μια παιχνιδιάρικη, φανταστική συνομιλία με τον Jerome Cardano, έναν τρελό τολμηρό επιστήμονα, εφευρέτη και αστρολόγο του 16ου αιώνα (ήταν, τελικά, ο 16ος αιώνας). Ο Μπρουκς γράφει ότι ο Καρντάνο δημιούργησε την πρώτη θεωρία πιθανοτήτων και ανακάλυψε την τετραγωνική ρίζα ενός αρνητικού αριθμού, κάτι που τώρα ονομάζουμε φανταστικό αριθμό και μέρος της κατανόησής μας για το πώς συγκρατείται το σύμπαν. Ο Cardano πρωτοστάτησε στην πειραματική μέθοδο έρευνας σε τομείς τόσο διαφορετικούς όπως οι ιατρικές θεραπείες για την κώφωση και την κήλη.

Επισκεφτήκαμε ξανά άλλους καταπληκτικούς, εικονομάχους επιστήμονες στον Ναυτίλο , ιδιαίτερα ο Cornelis Drebel, ο οποίος το 1600 εφηύρε έναν θερμοστάτη φούρνου, ένα υποβρύχιο, θεαματικά σόου φωτός και μπορεί κάλλιστα να ήταν το μοντέλο του Σαίξπηρ για τον Prospero, τον ευγενή μάγο του στο The Tempest . Οι τολμηροί εφευρέτες της Αναγέννησης με έκαναν να σκεφτώ πρωτοπόρους αστρονόμους που πρώτοι αναρωτήθηκαν για τα αστέρια στον νυχτερινό ουρανό και μεταμόρφωσαν την επιστήμη και την «ανθρώπινη προσπάθεια», σύμφωνα με τα λόγια του Edwin C. Krupp, διευθυντή του Αστεροσκοπείου Griffith.

Είχα μια έκρηξη που έπαιρνα συνέντευξη από τον Krupp πριν από μερικά χρόνια στο γραφείο του στο Παρατηρητήριο, σκαρφαλωμένο στην κορυφή του όρους Χόλιγουντ, με θέα την αχαλίνωτη εξάπλωση του Λος Άντζελες. Τα αγαπημένα μου σημεία της συνομιλίας μας ήταν οι γνώσεις του Krupp για τον επαναστάτη Γαλιλαίο και το πώς οι αρχαίοι άνθρωποι συνδέονταν με τον ήλιο και τα αστέρια. Η επιστήμη έκανε όλες τις απαραίτητες διορθώσεις στις πεποιθήσεις των ανθρώπων, αλλά κάτι στη σχέση μας με τον κόσμο χάθηκε στην πορεία.

Φέτος ο Krupp γιορτάζει τα 45 του χρόνια ως διευθυντής του Αστεροσκοπείου Griffith. Όταν τον συνάντησα, φορούσε ένα γκρι κοστούμι με ρίγες, ροζ πουκάμισο και μια ροζ γραβάτα με μια φωτογραφία του Stonehenge πάνω. Ήταν ατελείωτα ενθουσιώδης με την αστρονομία, εκ περιτροπής σαρκαστικός και στοχαστικός. Σχετικά με τη δια βίου καριέρα του στο αστεροσκοπείο, λέει, «Είναι ένα μικρό θαύμα να μετατρέπεις τους επισκέπτες σε παρατηρητές, να τους βάζεις στο βολβό του ματιού με το σύμπαν».

Πώς ξεκινά η ιστορία της αστρονομίας;

Η αστρονομία δεν είναι σχεδόν τίποτα άλλο από το φως. Και η ιστορία για το πώς αυτό το φως έγινε αντιληπτό και χρησιμοποιήθηκε ξεκινά με το μάτι. Σκεφτείτε τι παίρνει το μάτι από τον ουρανό. Στις παλαιότερες εποχές, λαμβάνετε κάποιες πληροφορίες σχετικά με τη φωτεινότητα. Παίρνετε κάποιες πληροφορίες για τη θέση. Εάν παρακολουθείτε για μια χρονική περίοδο, λαμβάνετε κάποιες πληροφορίες σχετικά με την κίνηση και λαμβάνετε μόνο λίγες πληροφορίες για το χρώμα. Αυτό είναι. Και όμως από αυτές τις πληροφορίες οι πρόγονοί μας επινόησαν εργαλεία. Έφτιαξαν ένα εργαλείο από τον ουρανό για να κάνουν πράγματα όπως να παρακολουθούν τις εποχές. Παρακολούθησαν το πέρασμα του χρόνου γιατί άνθρωποι και πράγματα πρέπει να βρίσκονται σε ορισμένα μέρη. Η συντονισμένη δραστηριότητα απαιτεί χρονομέτρηση και ημερολόγια.

Πώς σχετίζονταν οι άνθρωποι στην προϊστορική εποχή με τον νυχτερινό ουρανό;

Οι πρόγονοί μας στους βαθείς προϊστορικούς χρόνους είχαν μια ανθρώπινη σύνδεση με τον κόσμο που είναι πιθανώς βαθύτερη, πιο διαρκής και πιο βαθιά αισθητή από ό,τι έχουμε σήμερα. Οι άνθρωποι στην αρχαιότητα έβλεπαν τις συνδέσεις μεταξύ των πραγμάτων. Είδαν φως από τον ήλιο αλλά δεν ήξεραν πώς σχηματίστηκε. Κανείς δεν μιλούσε για θερμοπυρηνικές αντιδράσεις στον πυρήνα του ήλιου. Αλλά συνειδητοποίησαν ότι η συμπεριφορά του ήλιου είχε μεγάλη επίδραση στη γη - σε αυτό που έκαναν τα ζώα, έκαναν τα φυτά. Τα παλαιότερα ημερολόγια μπορεί να παρακολουθούσαν αστέρια που εμφανίζονται πριν την αυγή ή αμέσως μετά τη δύση του ηλίου. Όταν μια ομάδα αστεριών είναι ορατή, σημαίνει ότι αυτό το ζώο θα το κάνει αυτό, ο σολομός θα τρέξει, τα ελάφια θα χαλάσουν. Αυτές είναι οι συνδέσεις που υπήρχαν στο μυαλό των ανθρώπων. Είχαν μια ολοκληρωμένη σχέση με τον κόσμο. Τώρα είμαστε σε μεγαλύτερη απώλεια. Προσπαθούμε να καταλάβουμε πώς η Γη ταιριάζει σε έναν κόσμο που φαίνεται να μην έχει όρια. Τουλάχιστον, λειτουργεί με φυσικούς νόμους πέρα ​​από τη συνηθισμένη ανθρώπινη εμπειρία. δεν έχουν διαισθητικό νόημα και πρέπει να εξεταστούν μαθηματικά. Ίσως λοιπόν τώρα να είμαστε αυτοί με μια πολύ λιγότερο ολοκληρωμένη αίσθηση της σχέσης μας με τον κόσμο.

Δώστε μας ένα παράδειγμα για το πώς οι αρχαίοι άνθρωποι διάβαζαν τα αστέρια.

Γνωρίζουμε ότι οι Κέτσουα στις Άνδεις χρησιμοποιούσαν αστρονομικές παρατηρήσεις για να προβλέψουν τον καιρό. Κατά τη διάρκεια του θερινού ηλιοστασίου η κοινότητα έβγαινε έξω και κοίταζε το αστρικό σμήνος των Πλειάδων για να αποφασίσει ποια θα πρέπει να είναι η στρατηγική φύτευσης. Ο λόγος είναι γιατί οι Πλειάδες διαφέρουν στην εμφάνισή τους από χρόνο σε χρόνο. Μερικές φορές τα αστέρια φαίνονται πολύ φωτεινά και σφιχτά. Μερικές φορές φαίνονται λίγο πιο λασπώδεις. Και σκέφτεσαι, «Τι συμβαίνει εδώ;» Τα αστέρια δεν ελέγχουν τον καιρό. Αλλά τώρα ξέρουμε από δορυφορικές παρατηρήσεις τι έκαναν αυτοί οι άνθρωποι εδώ και αιώνες. Παρακολουθούν τα αποτελέσματα ενός El Niño , που αποτελεί μέρος της μεγάλης αλλαγής θερμοκρασίας της λεκάνης του Ειρηνικού Ωκεανού. Ένα Ελ Νίνιο δημιουργεί σύννεφα κίρους, τα οποία είναι θεμελιωδώς αόρατα, αλλά αλλοιώνουν την εμφάνιση των αστεριών στον ουρανό. Έτσι οι Κέτσουα παρατηρούσαν αυτό που El Niño κάνει και λαμβάνει αποφάσεις με βάση τις μέσες θερμοκρασίες και τις βροχοπτώσεις.

Ποιο είναι το αστρολογικό σας ζώδιο;

Τυχαίνει να είμαι Σκορπιός.

Σήμερα κοροϊδεύουμε την αστρολογία επειδή δεν είναι επιστήμη, αλλά πώς οδήγησε στην αστρονομία;

Είναι ασφαλώς σωστό να πούμε ότι η αστρολογία συγχωνεύτηκε στενά με την αστρονομία. Ακόμη και στην αρχαιότητα, αν μπορούσατε να τα ξεχωρίσετε, θα λέγατε ότι και τα δύο είναι απλώς η βασική συλλογή των δεδομένων και η χειραγώγηση των δεδομένων για να καταλήξουμε σε ευρύτερα συμπεράσματα. Οι άνθρωποι είδαν την εποχιακή συμπεριφορά του ήλιου και των αστεριών, την παλιρροιακή συμπεριφορά της σελήνης. Επομένως, είναι κατανοητό ότι οι άνθρωποι στην αρχαιότητα κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι αυτό που συμβαίνει στον ουρανό έχει επίδραση στη Γη.

Αυτό όμως είναι το ενδιαφέρον. Μπορείτε να πάτε στις αρχαίες Μάγια, των οποίων οι άνθρωποι ασκούσαν αστρολογία, στη Μεσόγειο, όπου η αστρολογία είχε τις ρίζες της στη Μεσοποταμία, η οποία μαζεύει πράγματα από την Ελλάδα και την Αίγυπτο και μετά στην Κίνα. Κάθε ένας από αυτούς τους πολιτισμούς ενώνει τους αστρολογικούς κανόνες με διαφορετικό τρόπο. Είναι ο ίδιος ουρανός, αλλά τον διαβάζουν τελείως διαφορετικά. Οπότε, αν μπορούσατε να είστε αστρονόμος διαπολιτισμικής προέλευσης πριν από 2.000 χρόνια, θα ξέρετε αμέσως ότι το jig έχει ξεκινήσει γιατί όλοι αυτοί οι τύποι δεν μπορούν να έχουν δίκιο. Και δεν έχουν δίκιο. Οι κανόνες της αστρολογίας δεν είναι φυσικοί νόμοι. Πρέπει να αναγνωρίσετε ότι για τους ανθρώπους σήμερα που επενδύουν στην αστρολογία, αυτό είναι θέμα πεποίθησης. Η αστρολογία είναι πραγματικά θέμα πίστης και δεν πιστεύω τρομερά στην κριτική της θρησκείας των ανθρώπων.

Έχετε πει, "Αν ο Galileo δεν είχε ποτέ στρέψει ένα τηλεσκόπιο προς τον ουρανό, δεν θα είχαμε κινητά τηλέφωνα." Τι εννοούσατε;

Ο Γαλιλαίος αποδεικνύεται ότι είναι μια από αυτές τις προσωπικότητες που στην πραγματικότητα έκαναν πράγματα. Δεν μίλησε μόνο γι' αυτό. Πειραματίστηκε και δεν θεωρούσε δεδομένα τα πράγματα που έλεγαν ότι ήταν αληθινά. Δοκίμασε. Η καρδιά της επιστήμης δοκιμάζει τις γνώσεις σας. Καταλαβαίνετε ότι οι γνώσεις σας είναι περιορισμένες. Καταλαβαίνετε ότι αυτό που θα μπορούσατε να διακρίνετε με επιτυχία σήμερα θα μπορούσε να ξεπεραστεί από πιο λεπτές ανακαλύψεις αργότερα. Η επιστημονική επανάσταση έχει τις ρίζες της σε μια νοοτροπία που δεν βασίζεται στην εξουσία. Ο Galileo το είχε αυτό.

Όταν ο Γαλιλαίος έφτιαξε ένα τηλεσκόπιο, έκανε αυτό το αξιοσημείωτο πράγμα. Αντί να το χρησιμοποιεί σαν στρατιωτική συσκευή για να κοιτάζει τα πλοία, το χρησιμοποιεί για να κοιτάζει τον ουρανό. Το δείχνει προς το φεγγάρι και βλέπει την επιφάνεια να είναι ακανόνιστη, υπάρχουν χαρακτηριστικά πάνω της. Κοιτάζει τον Δία και βλέπει ότι συνοδεύεται από τέσσερα άλλα αντικείμενα που κινούνται συστηματικά γύρω του, όπως πλανήτες σε ένα ηλιακό σύστημα. Κοιτάζει την Αφροδίτη και βλέπει ότι αλλάζει καθώς κινείται γύρω από τον ήλιο. Κοιτάζει τον Κρόνο και το τηλεσκόπιό του δεν είναι αρκετά καλό για να διακρίνει τους δακτυλίους, αλλά βλέπει ότι υπάρχει κάτι εκεί. Θεωρούμε όλες αυτές τις ανακαλύψεις δεδομένες σήμερα, αλλά εκείνη την εποχή, ήταν σαν το σύμπαν να ήταν ένα εντελώς νέο μέρος. Ο Galileo αξιοποιεί αυτές τις πληροφορίες, αυτή την αίσθηση της ανακάλυψης, σε μια ολόκληρη μεταμόρφωση της ανθρώπινης προσπάθειας.

Τελικά πρέπει να συνδέσετε τις ουράνιες παρατηρήσεις του Γαλιλαίου με τους νόμους της κίνησης, με τον Κέπλερ και τον Νεύτωνα, οι οποίοι ήταν σε θέση να καθορίσουν τον μαθηματικό τρόπο που λειτουργούν οι δυνάμεις για να πραγματοποιηθούν όλα αυτά. Επομένως, είναι πραγματικά ένα μικρό άλμα από τους νόμους του Νεύτωνα στην τοποθέτηση δορυφόρων σε τροχιά γύρω από τη γη έως τα έξυπνα τηλέφωνα.

Φαίνεσαι πολύ εμπνευσμένος από τον Galileo. Ήταν πράγματι έμπνευση για εσάς;

Εμπνέομαι από οποιονδήποτε κάνει ένα άλμα και κάνει το ασυνήθιστο, που επιμένει να κάνει μια έρευνα όπου κι αν οδηγεί η περιέργεια και ο καταναγκασμός.

Τι θα θέλατε να δείτε να επιτυγχάνει η αστρονομία;

Έχω μια πολύ δαρβινική αίσθηση των πραγμάτων, μια αίσθηση ότι η εξέλιξη του σύμπαντος απλώς προχωρά και τα πράγματα θα εξελιχθούν και θα αλλάξουν όπως κάνουν. Η ερώτησή σας υποδηλώνει προσδοκίες και νομίζω ότι είναι ασύνετο για εμάς, ως πολύ μικρές κηλίδες στον κόσμο, να έχουμε προσδοκίες. Αυτό που πρέπει να έχουμε είναι ευγνωμοσύνη. Θα πρέπει να χαιρόμαστε που μπορούμε να κοιτάξουμε και να γνωρίσουμε. Ποτέ δεν γνωρίζουμε τα πάντα. δεν προλαβαίνουμε να τα δούμε όλα. Αλλά βρισκόμαστε σε μια πολύ προνομιακή θέση και η συνέχιση αυτής της επιχείρησης—επειδή αυτό ακριβώς κάνουν οι άνθρωποι—είναι μια χαρά μαζί μου.

Γιατί βρισκόμαστε σε προνομιακή θέση; Επειδή έχουμε συνείδηση;

Η συνείδηση ​​είναι ξεκάθαρα μέρος της εικόνας. Αυτό εγείρει ένα σύνολο ζητημάτων που είναι πέρα ​​από τον βαθμό αμοιβής μου. Είναι ενδιαφέρον φυσικά ότι το σύμπαν έχει εξελίξει πλάσματα που έχουν συνείδηση ​​και παρατηρούν το σύμπαν. Σε κάνει να αναρωτιέσαι, τι συμβαίνει με αυτό; Ποιο είναι το τελικό παιχνίδι; Υπάρχει ένα; Και κάθε μία από αυτές τις ερωτήσεις αντικατοπτρίζει τη χρεοκοπία του ανθρώπινου εγκεφάλου. Όταν αρχίζεις να κάνεις τέτοιες ερωτήσεις, νομίζεις ότι ο μεγάλος εγκέφαλος μπορεί να ξέρει τα πάντα. Στην πραγματικότητα, είναι μια συσκευή για το φιλτράρισμα πληροφοριών και η απόλυτη λειτουργία της είναι να μας βοηθά να επιβιώσουμε. Όσο συνεχίζει να το κάνει αυτό, υποψιάζομαι, θα είμαστε γύρω με αυτές τις διασκεδαστικές ερωτήσεις. Αλλά δεν μπορώ να καταλάβω αν ο μεγάλος μας εγκέφαλος είναι απλώς μια επιπλέον αποσκευή ή μέρος ενός βασικού προϊόντος.

Ο Kevin Berger είναι ο συντάκτης του Ναυτίλος.


Τα δεδομένα του μποζονίου Χιγκς θα μπορούσαν να υποδηλώσουν ότι το Σύμπαν μας θα καταπιεί μια εναλλακτική πραγματικότητα

Λοιπόν, θυμάστε εκείνη την ανακάλυψη του μποζονίου Χιγκς με την οποία όλοι ενθουσιαστήκαμε πριν από λίγο καιρό; Ξέρετε, επικυρώσαμε το Standard μοντέλο, απέδειξε ότι η κατανόησή μας για τον υποατομικό κόσμο δεν είναι λάθος, και όλα αυτά; Αποδεικνύεται ότι τα ίδια δεδομένα θα μπορούσαν κάλλιστα να εί

Οι αστρονόμοι χαρτογραφούν πάνω από 100 εκατομμύρια γαλαξίες για να σπάσουν το παζλ της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας

Το Dark Energy Survey (DES) είναι ένα φιλόδοξο κοσμολογικό έργο που στοχεύει στη χαρτογράφηση εκατοντάδων εκατομμυρίων γαλαξιών. Στη διαδικασία, το έργο θα περιγράψει λεπτομερώς εκατοντάδες εκατομμύρια γαλαξίες, θα παρατηρήσει χιλιάδες σουπερνόβα, θα χαρτογραφήσει τον κοσμικό ιστό που συνδέει τους γ

Ένας ερασιτέχνης αστρονόμος βρήκε τον δορυφόρο της NASA που είχε χαθεί από καιρό;

Το 2000, η ​​NASA εκτόξευσε έναν δορυφόρο, τον δορυφόρο Magnetopause-to-Aurora Global Exploration (που ονομάζεται IMAGE) και μετά από 5 χρόνια η NASA έχασε την επαφή με τον δορυφόρο. Η αποστολή του δορυφόρου ήταν να μελετήσει τη μαγνητόσφαιρα της Γης και πώς αλληλεπιδρά με τους ηλιακούς ανέμους. Το