Lichtkoorts: disco naar de astronomie brengen – Physics World

Lichtkoorts: disco naar de astronomie brengen – Physics World

Tijdstempel: 23 januari 2024 10:00 uur
Bronknooppunt: 3081855

Kunnen discoballen niet alleen sprankeling op de dansvloer brengen, maar ook een nieuw educatief hulpmiddel in de astronomie worden? Laura Hiscott onderzoekt

<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="Het universum reflecteren De kleine spiegels op een discobal fungeren als speldenknopspiegels, waardoor we meerdere gereflecteerde beelden van de zon kunnen zien. (iStock/Liubov Motavschuk”>
Discobal in zonlicht
Het universum reflecteren De kleine spiegels op een discobal fungeren als speldenknopspiegels, waardoor we meerdere gereflecteerde beelden van de zon kunnen zien. (iStock/Liubov Motavschuk

Uitlopende broeken, oplichtende dansvloeren en de beruchte danspasjes van John Travolta.

Waar kunnen we het anders over hebben dan over disco – een dansgenre en -subcultuur die in de jaren zeventig opkwam en sindsdien comeback na comeback heeft gemaakt. Zelfs de afgelopen jaren hebben artiesten retroalbums gemaakt, is #DiscoTok steeds meer aanwezig op sociale media en zijn er meerdere documentaires over het genre en de geschiedenis ervan uitgezonden, van Ik hou van je te houden, Donna Summer naar de BBC Disco: soundtrack van een revolutie docuserie.

En een groot deel van de media rondom disco sieren afbeeldingen van het meest emblematische object van die tijd: de discobal.

Afgezien van hun muzikale associaties, spreken deze ornamenten over onze liefde voor dansend licht – wat ook blijkt uit alles, van zonnevangers tot vuurwerk. En hoewel ze misschien niet duidelijk verband houden met astronomie, blijkt uit een nieuwe studie (die binnenkort wordt gepubliceerd in Natuurkunde Onderwijs) zegt dat deze blitse bollen ons in feite zouden kunnen helpen de natuurlijke lichtshows van het universum zelf te bekijken.

Discoballen zijn eenvoudigweg bollen bedekt met kleine spiegelfragmenten, die, als ze klein genoeg zijn, kunnen werken als ‘speldenknopspiegels’. Om het effect te begrijpen is het handig om na te denken over de veel bekendere pinhole camera, oftewel camera obscura. Deze eenvoudige optische apparaten, al in 500 v.Chr. gedocumenteerd, zijn in wezen gesloten dozen met een klein gaatje aan één kant.

Ze werken door het licht te beperken; een straal van welk punt dan ook op een object zal alleen door de opening dringen als deze onder de juiste hoek invalt, zodat de lichtstralen “op orde” worden gehouden om een ​​omgekeerd beeld van het object te produceren. Op dezelfde manier ontvangt een kleine spiegel vanuit elk punt slechts een klein aantal stralen. Die stralen worden gereflecteerd in plaats van doorgelaten, maar zorgen ook voor een herkenbaar beeld.

Robert Kumming, astronoom en communicatiemedewerker bij Onsala Space-observatorium in Zweden ondervond het effect nadat hij een discobal had opgehangen die hij voor een oudejaarsviering had gekocht. “Ik kreeg een sms van thuis met de mededeling: 'de flat ziet er zo uit!'”, herinnert hij zich. “De bal was verlicht en de plek zag er magisch uit. Ik besefte dat elk helder plekje op de muren een afbeelding was van de zon.”

Geïnspireerd door deze toevallige ontmoeting besloten Cumming en een internationaal team van astronomen met interesse in publieksbereik het potentieel van de ornamenten te testen om mensen te helpen betrokken te raken bij astronomische gebeurtenissen. Hun resultaten zijn overtuigend. Ze hebben met succes de gedeeltelijke zonsverduistering van 25 oktober 2022 waargenomen, waarbij de discobal duidelijk een veranderende halvemaanvorm projecteerde terwijl de schaduw van de maan over de aarde trok. Ze lieten ook een sterk effect zien bij het gebruik van andere obstakels, zoals boombladeren.

Wat de theoretische kant betreft, schetst het onderzoek van de wetenschappers waarom discobolspiegels de juiste maat hebben om te werken. Net als bij het diafragma in een pinhole-camera is de optimale grootte voor een speldenknopspiegel een compromis tussen het ontvangen van te veel licht van de verkeerde plaatsen als het te groot is, en het krijgen van diffractiepatronen als het te klein is. De beste maat hangt daarom af van de golflengte van het licht en de afstand van het beeldoppervlak tot de reflector.

Typische discoballen kunnen spiegels hebben die zo klein zijn als 40 mm en als de gemiddelde golflengte van zichtbaar licht 550 nm bedraagt, is de optimale beeldafstand 15 meter. Dat klinkt misschien als een grote afstand voor het projecteren van een beeld in een kamer, maar zoals de resultaten laten zien, is een perfecte focus niet nodig om een ​​voldoende helder beeld te bieden. De onderzoekers waren zelfs in staat om beelden te maken van de zonneschijf met enkele waarneembare zonnevlekken op slechts 6 meter van de discobal.

Vanuit een outreach- en educatieperspectief wijzen de astronomen erop dat discoballen verschillende voordelen hebben. Behalve dat het onverwachte – en dus intrigerende – objecten zijn die je met astronomie kunt associëren, zijn ze ook goedkoop en overal verkrijgbaar. Net als andere methoden om indirect naar de zon te kijken, zijn de beelden veilig voor onze ogen; maar in tegenstelling tot de meeste projecteert een discobal meerdere beelden door een kamer, waardoor een groep mensen gezamenlijk een zonsverduistering kan ervaren in plaats van om beurten. En natuurlijk, zoals Cumming zegt: “Een discobal voegt overal een beetje feestelijke sprankeling aan toe!”

“Het fenomeen [speldenknopspiegel] wordt elke tien jaar herontdekt, en de speldenknopspiegel werd zelfs een tijdje gepatenteerd”, merkt op. Alexander Pietrow, co-auteur en zonnefysicus bij de Leibniz-Institut voor Astrophysik Potsdam in Duitsland. "Toch is ons artikel het eerste dat het effect beschrijft als een educatief hulpmiddel voor het bekijken van eclipsen." Opwindend genoeg biedt de zonsverduistering van april dit jaar een geschikte kans om deze in actie te zien.

Bovendien zou het discobaleffect volgens de berekeningen van de wetenschappers sterk genoeg moeten zijn om een ​​Venusovergang weer te geven, hoewel ze dit niet konden nagaan, omdat de laatste zichtbare transitie in 2012 plaatsvond, en de volgende niet. tot 2117. We kunnen onmogelijk weten of discomuziek over 93 jaar opnieuw een renaissance zal doormaken, maar hopelijk zijn er wel wat discoballen aanwezig om dat spektakel wat sprankeling te geven.

Tijdstempel:

Meer van Natuurkunde wereld