Lett feber: bringer disco til astronomi – Physics World

Lett feber: bringer disco til astronomi – Physics World

Tidsstempel: 23. januar 2024 10:00
Kilde node: 3081855

I tillegg til å gi glans til dansegulvet, kan discokuler bli et nytt pedagogisk verktøy innen astronomi? Laura Hiscott undersøker

<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="Gjenspeiler universet De små speilene på en discokule fungerer som nålehodespeil, og lar oss se flere reflekterte bilder av solen. (iStock/Liubov Motavschuk">
Disco ball i sollys
Gjenspeiler universet De små speilene på en discokule fungerer som nålehodespeil, og lar oss se flere reflekterte bilder av solen. (iStock/Liubov Motavschuk

Utsvingte bukser, opplyste dansegulv og John Travoltas beryktede dansemoves.

Hva annet kan vi snakke om enn disco – en dansesjanger og subkultur som dukket opp på 1970-tallet, og har gjort comeback etter comeback siden den gang. Selv de siste årene har artister laget retroalbum, #DiscoTok har en økende tilstedeværelse på sosiale medier, og flere dokumentarer om sjangeren og dens historie har blitt sendt, fra Elsker å elske deg, Donna Summer til BBC Disco: Soundtrack of a Revolution dokumenter.

Og pryder mye av mediene rundt diskoteket er bilder av tidens mest emblematiske gjenstand: diskokulen.

Bortsett fra deres musikalske assosiasjoner, taler disse ornamentene til vår kjærlighet til dansende lys – også tydelig i alt fra solfangere til fyrverkeri. Og selv om de kanskje ikke er åpenbart relatert til astronomi, en ny studie (snart publisert i Fysikkundervisning) sier at disse glitrende globusene faktisk kan hjelpe oss til å se universets egne naturlige lysshow.

Discokuler er ganske enkelt kuler dekket av bittesmå speilfragmenter, som, hvis de er små nok, kan fungere som "nålehodespeil". For å forstå effekten er det nyttig å tenke på det mye bedre kjente pinhole-kameraet, eller camera obscura. Disse enkle optiske enhetene, dokumentert så tidlig som 500 fvt, er i hovedsak lukkede bokser med et lite hull i den ene siden.

De virker ved å begrense lyset; en stråle fra et hvilket som helst punkt på et objekt vil bare komme gjennom blenderåpningen hvis den faller inn i riktig vinkel, så lysstrålene holdes "for" å produsere et invertert bilde av objektet. På samme måte vil et lite speil bare motta et lite antall stråler fra ethvert punkt. Disse strålene reflekteres i stedet for å overføres, men de produserer også et gjenkjennelig bilde.

Robert Cumming, astronom og kommunikasjonsmedarbeider ved Onsala romobservatorium i Sverige, kom tilfeldigvis på effekten etter å ha hengt opp en discokule han hadde kjøpt til en nyttårsfeiring. «Jeg fikk en tekstmelding hjemmefra som sa: 'leiligheten ser slik ut!'» husker han. Ballen var opplyst og stedet så magisk ut. Jeg skjønte at hver lyse flekk på veggene var et bilde av solen.»

Inspirert av dette serendipitøse møtet bestemte Cumming og et internasjonalt team av astronomer med interesse for offentlig oppsøking seg for å teste ornamentenes potensial for å hjelpe folk med å engasjere seg i astronomiske hendelser. Resultatene deres er overbevisende. De observerte med suksess den delvise solformørkelsen 25. oktober 2022, hvor discokulen tydelig projiserte en skiftende halvmåneform mens månens skygge sveipet over jorden. De viste også en sterk effekt ved å bruke andre hindringer, for eksempel treblader.

På den teoretiske siden skisserer forskernes studie hvorfor discoballspeil har riktig størrelse for å fungere. Som med blenderåpningen i et pinhole-kamera, er den optimale størrelsen for et nålehodespeil et kompromiss mellom å få for mye lys fra feil steder hvis det er for stort, og å få diffraksjonsmønstre hvis det er for lite. Den beste størrelsen avhenger derfor av lysets bølgelengde og avstanden til bildeoverflaten fra reflektoren.

Typiske discokuler kan ha speil så små som 40 mm, og hvis den gjennomsnittlige bølgelengden til synlig lys er 550 nm, er den optimale bildeavstanden 15 m. Det kan høres ut som en stor avstand for å projisere et bilde inne i et rom, men som resultatene viser, er det ikke nødvendig med perfekt fokus for å gi et klart nok bilde. Faktisk var forskerne til og med i stand til å produsere bilder av solskiven med noen få merkbare solflekker kun 6 m fra diskokulaen.

Fra et oppsøkende og utdanningsperspektiv påpeker astronomene at discokuler har flere fordeler. Foruten å være uventede – og derfor spennende – objekter å assosiere med astronomi, er de også billige og allment tilgjengelige. Som andre metoder for indirekte å se solen, er bildene trygge for øynene våre; men i motsetning til de fleste, projiserer en discoball flere bilder rundt i et rom, noe som gjør det mulig for en gruppe mennesker å oppleve en formørkelse kollektivt i stedet for å måtte byttes. Og selvfølgelig, som Cumming sier, "En discoball gir litt festlig gnist til alt!"

"Fenomenet [nålhodespeil] har en tendens til å bli gjenoppdaget hvert tiår eller så, og nålehodespeilet ble til og med patentert en stund," bemerker Alexander Pietrow, medforfatter og solfysiker ved Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam i Tyskland. "Likevel er papiret vårt det første som beskriver effekten som et pedagogisk verktøy for visning av formørkelse." Spennende nok gir solformørkelsen i april i år en betimelig sjanse til å se den i aksjon.

Videre, ifølge forskernes beregninger, skulle discoball-effekten være sterk nok til å vise en transitt av Venus, selv om de ikke kunne sjekke dette, fordi den siste synlige transitt skjedde i 2012, og den neste ikke er det. frem til 2117. Vi kan umulig vite om discomusikken vil gå gjennom en ny renessanse om 93 år, men forhåpentligvis vil det være noen discokuler på hånden for å gi litt gnist til det opptoget.

Tidstempel:

Mer fra Fysikkens verden