من وجهة نظر نافذة في ملجأ مجنون ، رسم فنسنت فان جوخ أحد أكثر الأعمال الفنية شهرةً وتقديرًا في تاريخ البشرية. كان صيف عام 1889. يصور Starry Night ، بضرباته اللونية ما بعد الانطباعية ، سماء ليلية قبل شروق الشمس تتمايل وتتدفق ولا تستقر أبدًا. تكشف الاكتشافات العلمية عن كون بمثل هذه الخصائص.
منذ زمن فينسنت ، اتخذ الفنانون والعلماء مساراتهم الخاصة للتعبير عن العالم الطبيعي وفهمه. تكشف أحدث الصور التي تم إصدارها بواسطة تلسكوب بلانك الفضائي الأوروبي تفاصيل رائعة جديدة لكوننا تبدأ في لمس ضربات الطلاء للسيد العظيم وفي نفس الوقت تنظر إلى الوراء تقريبًا إلى بداية الزمن. منذ فان جوخ - بمرور 125 عامًا - قام العلماء ببناء وصف معقد ومذهل بشكل تدريجي للكون.
تبدأ الصور الجديدة التي أعادها تلسكوب بلانك (على اليمين) في منافسة تعقيد وجمال خيال الفنانين العظماء - Starry Night. تمثل الرؤية لبيانات بلانك تفاعل الغبار بين النجوم مع المجال المغناطيسي للمجرة. يحدد اللون شدة انبعاث الغبار وتكشف قياسات الضوء المستقطب عن اتجاه خطوط المجال المغناطيسي. (قروض: فنسنت فان جوخ ، وكالة الفضاء الأوروبية)
المسار من فان جوخ إلى صور تلسكوب بلانك غير مباشر ، وهو تجريد أقرب إلى الانطباعية لعصر فان جوخ. أظهر لنا الانطباعيون في القرن التاسع عشر أن العقل البشري يمكن أن يفسر ويتخيل العالم خارج حدود حواسنا الخمس. علاوة على ذلك ، بدأت البصريات منذ زمن غاليليو في توسيع قدرة حواسنا.
صورة لجيمس كليرك ماكسويل وصورة ذاتية لفنسنت فان جوخ. أدت معادلات ماكسويل والانطباعية في الفنون الجميلة في القرن التاسع عشر إلى تعزيز الإدراك والتعبير والتجريد للعالم وبدأت رحلة المعرفة والتكنولوجيا في العصر الحديث. (الائتمان: المتحف الوطني للفنون ، المجال العام)
ربما تكون الرياضيات هي أعظم شكل من أشكال التجريد في رؤيتنا للعالم ، الكون. بدأ مسار العلم من عصر فان جوخ مع معاصره ، جيمس كليرك ماكسويل الذي يدين بالإلهام من التجريبي مايكل فاراداي. تحدد معادلات ماكسويل رياضيا طبيعة الكهرباء والمغناطيسية. منذ ماكسويل ، تم تشابك الكهرباء والمغناطيسية والضوء. معادلاته الآن مشتق من معادلة أكثر عالمية - النموذج القياسي للكون. والمصاحبة مقال يونيفرس توداي بقلم رامين سكيبا يصف بمزيد من التفصيل النتائج الجديدة التي توصل إليها علماء مهمة بلانك وتأثيرها على النموذج القياسي.
بنى عمل ماكسويل والتجريبيون مثل فاراداي وميكلسون ومورلي مجموعة هائلة من المعرفة التي تمكن ألبرت أينشتاين من كتابة أوراقه عام 1905 ، عامه المعجزة (Annus mirabilis). تم تفسير نظرياته عن الكون والتحقق منها مرارًا وتكرارًا وتؤدي مباشرة إلى دراسة الكون من قبل العلماء الذين يستخدمون تلسكوب بلانك.
تم تنظيم أول مؤتمر سولفاي في عام 1911 من قبل ماكس بلانك وهيندريك لورنتز. يقف بلانك ، الثاني من اليسار. شمل أول سولفاي ، عن طريق الدعوة فقط ، معظم أعظم العلماء في أوائل القرن العشرين. بينما اشتهر بلانك بعمله على الكوانتا ، وهو الأساس لنظرية الكم - الكون في التفاصيل الدقيقة ، يقوم تلسكوب بلانك بمسح الكون في العمق. الفيزيائيون أقرب إلى توحيد طبيعة الطرفين. Insets - بلانك (1933 ، 1901).
في عام 1908 ، أدرك الفيزيائي الألماني ماكس بلانك ، الذي أطلق عليه تلسكوب وكالة الفضاء الأوروبية ، أهمية عمل أينشتاين ودعاه أخيرًا إلى برلين بعيدًا عن غموض مكتب براءات الاختراع في برن ، سويسرا.
عندما أمضى أينشتاين عقدًا من الزمن لإكمال أعظم أعماله ، النظرية العامة للنسبية ، بدأ علماء الفلك في تطبيق أدوات أكثر قوة على تجارتهم. بدأ إدوين هابل ، المولود في العام الذي رسم فيه فان جوخ Starry Night ، في مراقبة السماء ليلاً بأقوى تلسكوب في العالم ، وهو تلسكوب Mt Wilson 100 بوصة هوكر. في عشرينيات القرن الماضي ، اكتشف هابل أن مجرة درب التبانة لم تكن الكون كله ، بل كانت عبارة عن كون جزيرة ، واحدة من بين بلايين المجرات. كشفت ملاحظاته أن مجرة درب التبانة كانت مجرة حلزونية ذات شكل مشابه للمجرات المجاورة ، على سبيل المثال ، M31 ، مجرة أندروميدا.
كان بابلو بيكاسو وألبرت أينشتاين من الكرات البشرية المدمرة في مهنتهما. ما بدأ مع فاراداي وماكسويل ، تم نقل فان جوخ وغوغين إلى آفاق جديدة. نحن مغلفون في التكنولوجيا المشتقة من هؤلاء الأساتذة ولكننا قادرون على التحرر من تقنية الحبس التي يمكن أن تفرضها من خلال تعبير وفن بيكاسو ومعاصريه.
خلقت معادلات أينشتاين وتجريد بيكاسو اندفاعًا آخر للاكتشاف والتعبير الذي دفعنا لمدة 50 عامًا أخرى. يستمر تأثيرهم في التأثير على حياتنا اليوم.
مجرة المرأة المسلسلة ، M31 ، أقرب مجرة حلزونية إلى مجرة درب التبانة ، أكبر بعدة مرات من الحجم الزاوي للقمر. تم تصوير الحلزونات لأول مرة بواسطة إسحاق روبرتس ، 1899 (داخليًا) ، وهي دالة للجاذبية وانتشار موجات الصدمة ، عبر مساحات من هذه المجرات هي المجالات الكهرومغناطيسية كما ذكر علماء مهمة بلانك.
وصلت تلسكوبات عصر هابل إلى ذروتها مع تلسكوب بالومار 200 بوصة ، أي أربعة أضعاف قوة تجميع الضوء في جبل ويلسون. كان على علم الفلك أن ينتظر تطور الإلكترونيات الحديثة. التحسينات في تقنيات التصوير الفوتوغرافي سوف تتضاءل مقارنة بما سيحدث.
تسارعت وتيرة تطوير الإلكترونيات بسبب الضغوط التي مورست على القوى المعادية خلال الحرب العالمية الثانية. طور كارل جانسكي علم الفلك الراديوي في ثلاثينيات القرن الماضي واستفاد من الأبحاث التي تلت ذلك خلال سنوات الحرب. اكتشف Jansky توقيع الراديو لمجرة درب التبانة. كما تخيل ماكسويل وآخرون ، بدأ علم الفلك في التوسع إلى ما وراء الضوء المرئي فقط - إلى الأشعة تحت الحمراء وموجات الراديو. يمكن القول إن اكتشاف الخلفية الكونية الميكروية (CMB) في عام 1964 من قبل Arno Penzias و Robert Wilson هو أعظم اكتشاف من الملاحظات في منطقة الموجات الراديوية (والميكروويف) للطيف الكهرومغناطيسي.
منذ عام 1937 حتى يومنا هذا ، كان علم الفلك الراديوي عبارة عن اندماج تنقيقي دائم بين الإلكترونيات والبصريات. أول تلسكوب راديوي لكارل جانسكي ، 1937 (داخلي) ومجموعة ALMA الكبيرة تعمل الآن لدراسة الكون في منطقة الميكروويف من الطيف الكهرومغناطيسي. (الاعتمادات: ESO)
يمكن للإلكترونيات التناظرية أن تزيد من دراسات التصوير الفوتوغرافي. أدت الأنابيب المفرغة إلى أنابيب مضاعفة للصور يمكنها عد الفوتونات وقياس ديناميكيات النجوم والصور الطيفية للكواكب والسدم والمجرات بأكملها بدقة أكبر. ثم في عام 1947 ، ابتكر ثلاثة فيزيائيين في مختبرات بيل ، جون باردين ، وولتر براتين ، وويليام شوكلي الترانزستور الذي يستمر في تغيير العالم اليوم.
بالنسبة لعلم الفلك وصورتنا للكون ، كان ذلك يعني صورًا أكثر حدة للكون وصورًا تمتد عبر الطيف الكهرومغناطيسي بأكمله. تطور علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء ببطء في بداية القرن التاسع عشر ، لكنه كان عبارة عن إلكترونيات صلبة في الستينيات عندما نشأ. يتطلب علم الفلك الراديوي بالموجات الدقيقة أو المليمترات زواجًا بين علم الفلك الراديوي وإلكترونيات الحالة الصلبة. بدأ أول تلسكوب عملي للموجة المليمترية عملياته في عام 1980 في مرصد قمة كيت.
عمل مبكر لبيكاسو (في الوسط) ، والعمل في مختبرات بيل لجون باردين ، ووالتر براتين ، وويليام شوكلي وفن ألكسندر كالدر المحمول. بينما يحاول الفنانون موازنة اللون والشكل ، قام مهندسو Bell Lab بموازنة الإلكترونات بشكل أساسي على رأس دبوس ، عبر التقاطعات لإنشاء أول ترانزستور.
مع مزيد من التحسينات في إلكترونيات الحالة الصلبة وتطوير أجهزة توقيت دقيقة للغاية وتطوير إلكترونيات الحالة الصلبة منخفضة الحرارة ، وصل علم الفلك إلى يومنا هذا. باستخدام الصواريخ الحديثة ، تم رفع الأجهزة الحساسة مثل تلسكوبات هابل وبلانك الفضائية إلى المدار وفوق الغلاف الجوي المعتم المحيط بالأرض.
في عام 1964 ، تم اكتشاف الخلفية الكونية الميكروية (CMB). في أوائل التسعينيات ، أعاد التلسكوب الفضائي COBE نتائج أكثر تفصيلاً ، والآن قام Planck بتحسين وتوسيع أرصاد IRAS و COBE و BICEP من CMB. في البداية ، أول ملاحظات ضوئية لمهمة بلانك. (اعتمادات الصورة: ESA)
يقوم علماء الفلك والفيزياء الآن بسبر الكون عبر الطيف الكهرومغناطيسي بأكمله ، مما يولد تيرابايت من البيانات وتجريدات البيانات الأولية التي تسمح لنا بالبحث في الكون بحاسة سادسة ، تلك التي تمنحنا إياها تكنولوجيا القرن الحادي والعشرين. يا لها من مصادفة رائعة أن أرصاد أفضل التلسكوبات لدينا تطل عبر مئات الآلاف من السنين الضوئية ، والأكثر من ذلك ، منذ 13.8 مليار سنة إلى بداية الزمن ، تكشف صورًا للكون لا تختلف عن اللوحات الرائعة والجميلة لـ a إنسان بعقل لم يمنحه خيارًا سوى رؤية العالم بشكل مختلف.
الآن وبعد 125 عامًا ، تجبرنا هذه الحاسة السادسة على رؤية العالم من منظور مماثل. إذا نظرنا إلى السماء ، يمكنك أن تتخيل أنظمة الكواكب تدور حول كل نجم تقريبًا ، وسحبًا دوامة من المجرات الحلزونية ، واحدة أكبر في السماء من قمرنا ، وموجات من الحقول المغناطيسية في كل مكان عبر الليل المرصع بالنجوم.
ضع في اعتبارك ما تكشف عنه مهمة بلانك ، والأسئلة التي تجيب عليها والأسئلة الجديدة التي تطرحها - اتضح أنه لم يتم العثور على موجات الجاذبية البدائية.