Kerge palavik: disko toomine astronoomiasse – Füüsikamaailm

Kerge palavik: disko toomine astronoomiasse – Füüsikamaailm

Allikasõlm: 3081855

Kas diskopallid võivad lisaks tantsupõrandale sära toomisele saada uueks õppevahendiks astronoomias? Laura Hiscott uurib

<a href="https://platoaistream.com/wp-content/uploads/2024/01/light-fever-bringing-disco-to-astronomy-physics-world-1.jpg" data-fancybox data-src="https://platoaistream.com/wp-content/uploads/2024/01/light-fever-bringing-disco-to-astronomy-physics-world-1.jpg" data-caption="Universumi peegeldamine Diskopalli pisikesed peeglid toimivad nagu nööpnõelapeaga peeglid, võimaldades meil vaadata mitut Päikesest peegeldunud pilti. (iStock/Liubov Motavschuk”>
Diskopall päikesevalguses
Universumi peegeldamine Diskopalli pisikesed peeglid toimivad nagu nööpnõelapeaga peeglid, võimaldades meil vaadata mitut Päikesest peegeldunud pilti. (iStock/Liubov Motavschuk

Põlevad püksid, valgustatud tantsupõrandad ja John Travolta kurikuulsad tantsuliigutused.

Millest muust võikski rääkida kui diskost – tantsužanrist ja -subkultuurist, mis tekkis 1970. aastatel ning on sellest ajast peale tagasi tulnud. Isegi viimastel aastatel on artistid teinud retroalbumeid, #DiscoTok on sotsiaalmeedias üha enam kohal ning žanri ja selle ajaloo kohta on eetris olnud mitmeid dokumentaalfilme, alates Armastan sind, Donna Summer BBC-le Disko: Revolutsiooni heliriba dokuseriid.

Ja suurt osa diskot ümbritsevast meediast kaunistavad pildid ajastu kõige sümboolseimast objektist: diskopallist.

Lisaks muusikalistele assotsiatsioonidele räägivad need kaunistused meie armastusest tantsuvalguse vastu – see ilmneb ka kõiges alates päikesepüüdjatest ja lõpetades ilutulestikuga. Ja kuigi need ei pruugi ilmselgelt astronoomiaga seotud olla, on uus uuring (peagi avaldatav Füüsikaõpetus) ütleb, et need sädelevad gloobused võivad tegelikult aidata meil näha universumi enda loomulikku valgusshowd.

Diskopallid on lihtsalt pisikeste peeglikildudega kaetud kerad, mis piisavalt väikestena võivad töötada “nõelapea peeglitena”. Efekti mõistmiseks on kasulik mõelda palju tuntumale pinhole kaamerale ehk camera obscurale. Need lihtsad optilised seadmed, mis on dokumenteeritud juba 500 eKr, on sisuliselt suletud karbid, mille ühel küljel on väike auk.

Nad töötavad valgust piirates; objekti mis tahes punktist pärit kiir pääseb läbi ava ainult siis, kui see langeb õige nurga all, seega hoitakse valguskiiri "korras", et tekitada objektist ümberpööratud kujutis. Samamoodi võtab pisike peegel mis tahes punktist vastu vaid väikese arvu kiiri. Need kiired peegelduvad, mitte ei edastata, kuid annavad ka äratuntava pildi.

Robert Cumming, astronoom ja sideohvitser kl Onsala kosmoseobservatoorium Rootsis juhtus see mõju pärast seda, kui riputas üles diskopalli, mille ta oli ostnud aastavahetuse tähistamiseks. “Sain kodust sõnumi: “Korter näeb välja selline!”” meenutab ta. «Pall oli valgustatud ja koht tundus maagiline. Sain aru, et iga hele laik seintel oli Päikese kujutis.

Sellest vapustavast kohtumisest inspireerituna otsustasid Cumming ja rahvusvaheline astronoomide meeskond, kes on huvitatud avalikkuse teavitamisest, testida kaunistuste potentsiaali aidata inimestel astronoomiliste sündmustega tegeleda. Nende tulemused on veenvad. Nad jälgisid edukalt 25. oktoobril 2022 toimunud osalist päikesevarjutust, mille käigus nägi diskopall selgelt muutuvat poolkuu kuju, kui Kuu vari pühkis üle Maa. Samuti näitasid nad tugevat mõju, kasutades muid takistusi, näiteks puulehti.

Teoreetilise poole pealt selgitab teadlaste uuring, miks diskopallipeeglid on töötamiseks õige suurusega. Nagu nööpnõelakaamera ava puhul, on nööpnõelapea peegli optimaalne suurus kompromiss selle vahel, et liiga suur valgus tuleb liiga palju valedest kohtadest, ja difraktsioonimustrid, kui see on liiga väike. Seetõttu sõltub parim suurus valguse lainepikkusest ja kujutise pinna kaugusest reflektorist.

Tüüpilistel diskopallidel võivad peeglid olla kuni 40 mm ja kui nähtava valguse keskmine lainepikkus on 550 nm, on optimaalne pildistamiskaugus 15 m. See võib tunduda suure kaugusena pildi projitseerimiseks ruumis, kuid nagu tulemused näitavad, ei ole täiuslik fookus piisavalt selge pildi pakkumiseks vajalik. Tegelikult suutsid teadlased isegi luua pilte päikesekettast, millel on vaid 6 meetri kaugusel diskopallist mõned märgatavad päikeselaigud.

Teavitamise ja hariduse seisukohast märgivad astronoomid, et diskopallidel on mitmeid eeliseid. Lisaks sellele, et need on ootamatud – ja seetõttu intrigeerivad – objektid, mida astronoomiaga seostada, on need ka odavad ja laialdaselt kättesaadavad. Sarnaselt teistele Päikese kaudse vaatamise meetoditele on kujutised meie silmadele ohutud; kuid erinevalt enamikust projitseerib diskopall ruumi ümber mitu pilti, võimaldades rühmal inimestel kogeda varjutust ühiselt, mitte vaheldumisi. Ja muidugi, nagu Cumming ütleb: "Diskopall lisab kõigele pidulikku sära!"

"[Nõelapea peegli] fenomeni kiputakse uuesti avastama iga kümne aasta tagant ja nööpnõelapea peegel isegi patenteeriti mõnda aega," märgib Aleksander Pietrow, kaasautor ja päikesefüüsik Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdami Saksamaal. "Siiski on meie paber esimene, kes kirjeldab seda efekti hariva varjutuse vaatamise tööriistana." Selle aasta aprilli põnev päikesevarjutus pakub õigeaegset võimalust seda tegevuses näha.

Lisaks peaks teadlaste arvutuste kohaselt diskopalliefekt olema piisavalt tugev, et kuvada Veenuse läbiminek, kuigi nad ei saanud seda kontrollida, sest viimane nähtav transiit toimus 2012. aastal ja järgmine enam mitte. aastani 2117. Me ei saa kuidagi teada, kas diskomuusika läbib 93 aasta pärast taas renessansi, kuid loodetavasti on käepärast mõned diskopallid, mis toovad sellesse vaatemängu sära.

Ajatempel:

Veel alates Füüsika maailm