Το βρίσκω
Εντυπωσιακό
Ναι, πολύ καλό και καλοφτιαγμένο
Συγκινητικό, αλλά γελούσα και σε μερικά σημεία
Επεισόδιο 74: Το Χαμπλ και το Ουράνιο Καρουσέλ
Παρουσιάζει ο Δρ. Τζέι ή κατά κόσμον Δρ. Τζο Λίσκε
Στη διάρκεια της ζωής του
το Χαμπλ έχει εμπνεύσει νέες σκέψεις για το Σύμπαν
και συνεισέφερε σε περισσότερα πεδία φυσικής και αστρονομίας απ' όσο μπορούσαμε να φανταστούμε.
Όμως το Χαμπλ έχει γίνει επίσης σύμβολο ανακαλύψεων,
ανθρώπινων επιτευγμάτων και πολιτισμού.
Και έχει αποτελέσει έμπνευση καλλιτεχνικών έργων που εκτείνονται πέρα από την επιστήμη.
Δημιουργίες τέχνης και ήχου.
Δημιουργίες όπως το Ουράνιο Καρουσέλ του Τιμ Όττο Ροθ
που εγκαινιάστηκε το Μάρτιο του 2014 στο τέταρτο συνέδριο για το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ στην Ακαδημία ντέι Λιντσέι στη Ρώμη.
Ποιός είναι ο σκοπός του;
Το βλέπεις να λάμπει, αλλά τελικά βλέπεις, ή ακούς, ότι υπάρχουν ήχοι που παράγονται.
Τί κάνω λοιπόν; Μεταφράζω τη φυσική του φωτός
σε ήχο.
Έτσι φανταστείτε, αυτό είναι η απλή αρχή του Ουράνιου Καρουσέλ,
ότι ακούτε τα άστρα, τους γαλαξίες.
Ο Τιμ Όττο Ροθ έχει χρησιμοποιήσει τον ήχο για να μεταφράσει το φως που συλλέγει το Χαμπλ παρατηρώντας τα άστρα.
Αυτό μας επιτρέπει να εξερευνήσουμε τη φυσική του φωτός με τα αυτιά μας,
και συνεχίζει την αρχαία παραδοσιακή σύνδεση της μουσικής με την αστρονομία.
Πριν από δυόμιση χιλιάδες χρόνια
οι Πυθαγόρειοι είκαζαν μία σύνδεση μεταξύ των κινήσεων των πλανητών,
και των μικρών αριθμητικών λόγων που περιγράφουν τις μουσικές αρμονίες.
Αυτοί οι λόγοι αποτελούν το θεμέλιο της Δυτικής μουσικής,
και τα μαθηματικά αυτής της Αρμονίας των Σφαιρών
χρησιμοποιήθηκαν από τον διάσημο αστρονόμο Γιοχάνες Κέπλερ.
Πιο πρόσφατα, τον 18ο αιώνα,
ο Κρίστιαν Ντόπλερ αναρρωτιόνταν αν το φαινόμενο που παρατηρούσε στα άστρα,
και το οποίο θα έφερε αργότερα το όνομά του,
μπορούσε να αναπαρασταθεί με ήχο.
Και πράγματι μπορούσε.
Πρώτα, χρησιμοποιώντας μία μπάντα πνευστών πάνω σε ένα σιδηροδρομικό βαγόνι.
Και αργότερα με το Καρουσέλ του Ουρανού.
Το Φαινόμενο Ντόπλερ
δημιουργεί μία μετατόπιση στο παρατηρούμενο μήκος κύματος της ακτινοβολίας
αν η πηγή της ακτινοβολίας και ο παρατηρητής μετακινούνται,
σχετικά μεταξύ τους.
Τώρα, σε αυτή τη προσομοίωση έχουμε μία φωτεινή πηγή η οποία μετακινείται προς τα δεξιά.
Έτσι, για την Αλίκη, που κάθεται στα δεξιά, η πηγή μοιάζει πιο ιώδης, πιο μπλε,
γιατί τα μήκη κύματος συμπιέζονται
αλλά για τον Μπομπ στα αριστερά, το φως εμφανίζεται πιο κόκκινο καθώς τα μήκη κύματος επεκτείνονται.
Το φως μετατοπίζεται είτε προς το ιώδες είτε προς το ερυθρό.
Το ίδιο συμβαίνει και με τον ήχο.
Καθώς το τρένο με την ορχήστρα πνευστών περνά από το ακροατήριο, ακούνε το τόνο της μουσικής να αλλάζει,
από ψηλότερο σε χαμηλότερο.
Επειδή απλά δε μπορούσα να πληρώσω μία ολόκληρη ορχήστρα να κάθεται για εβδομάδες σε ένα καρουσέλ και να πηγαίνει γύρω γύρω
χρησιμοποίησα απλά ηχεία που αναπαράγουν ημιτονοειδές σήμα.
Στο κέντρο του Ουράνιου Καρουσέλ
ο τόνος της μουσικής είναι σταθερός και δεν εμφανίζεται Φαινόμενο Ντόπλερ.
Τα τριανταέξι ηχεία περιφέρονται ψηλά,
και δε πλησιάζουν ούτε απομακρύνονται από τα αυτιά μας.
Καθώς απομακρυνόμαστε από το κέντρο το φαινόμενο σταδιακά εντείνεται.
Κάθε νέα θέση δίνει μία νέα προοπτική,
και ακούγεται μία διαφορετική ομάδα τόνων,
οι οποίοι αλλάξουν ανάλογα με τη μεταβολή της κατεύθυνσης των ηχείων.
Τα μήκη κύματος αυξάνουν καθώς τα ηχεία απομακρύνονται,
και ελαττώνονται καθώς τα ηχεία πλησιάζουν.
Η Μετατόπιση Ντόπλερ εξηγεί αυτό που παρατηρούμε στο τοπικό μας Σύμπαν,
καθώς αντικείμενα απομακρύνονται ή πλησιάζουν προς εμάς.
Αυτός είναι ένας τρόπος ανίχνευσης εξωπλανητών σε τροχιά γύρω από κοντινά άστρα.
Όμως αυτό το φαινόμενο έχει και ένα κοσμολογικό συγγενή.
Μία μορφή ερυθρομετατόπισης επέτρεψε στον συνονόματο του Χαμπλ,
Έντουιν Χαμπλ,
να ανακαλύψει τη δεκαετία του 1920, ότι το Σύμπαν διαστέλλεται.
Μία ανακάλυψη που ανέτρεψε τη θεώρησή μας για το Σύμπαν.
Ο ίδιος ο χώρος διαστέλλεται καθώς διαστέλλεται το Σύμπαν.
Και μαζί με αυτόν επιμηκύνονται και τα μήκη κύματος του φωτός από μακρινούς γαλαξίες.
Όσο πιο μακρινός ο γαλαξίας,
τόσο περισσότερο τα φωτεινά κύματα επιμηκύνονται καθώς ταξιδεύουν μέσα στο Σύμπαν,
και τόσο πιο ερυθρό εμφανίζεται το φως.
Αυτή είναι η κοσμολογική ερυθρομετατόπιση.
Βέβαια η κοσμολογική ερυθρομετατόπιση συνδέεται με κάποιο τρόπο με την απόσταση.
Όμως η ακριβής σχέση μεταξύ των δύο εξαρτάται από το πώς διαστέλλονταν το Σύμπαν στο παρελθόν.
Οι αστρονόμοι έχουν μελετήσει αυτή τη σχέση χρησιμοποιώντας μακρινές αστρικές εκρήξεις,
που καλούνται υπερκαινοφανείς (σουπερνόβα).
Συγκρίνοντας τις ερυθρομετατοπίσεις τους με τις παρατηρήσεις της πραγματικής τους απόστασης από το Χαμπλ,
ανακάλυψαν ότι το Σύμπαν άρχισε να επιταχύνει τη διαστολή του πριν από έξι περίπου δις χρόνια.
Αυτό αποτέλεσε μεγάλη έκπληξη,
καθώς η συνολική βαρυτική έλξη όλης της ύλης του Σύμπαντος
θα έπρεπε να επιβραδύνει την διαστολή του Σύμπαντος.
Το γιατί όμως αντίθετα επιταχύνεται,
αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της σύγχρονης φυσικής.
Για τον κοσμολόγο, η επιτάχυνση προσφέρει στοιχεία για την ηλικία και τη μοίρα του Σύμπαντος
και ίσως ένα αντίλαλο της προηγούμενης εποχής διαστολής που καλείται πληθωρισμός.
Φαίνεται όμως φυσικό αυτή η νέα γνώση να προκαλεί συναισθήματα, και τα συναισθήματα διαχέονται καλύτερα με τη τέχνη παρά με την επιστήμη.
Το απίστευτο δυναμικό γλυπτό που έφτιαξε ο Τιμ Όττο Ροθ
μεταφέρει μερικά από αυτά τα συναισθήματα για το επιταχυνόμενο Σύμπαν.
Σημαντικές έννοιες των ανακαλύψεων αυτών αντηχούν μέσα σε αυτό το έργο.
Μετατοπίσεις στο ιώδες και στο ερυθρό.
Ισοτροπία και Ομογένεια.
Η αδυναμία μας να δούμε τις αιτίες που προκαλούν αυτές τις δραστηριότητες.
Η προσπάθεια κατανόησης της απόστασης μέσα στο Σύμπαν. Είναι μόνο μερικές από τις έννοιες.
Και είμαι σίγουρος ότι βρήκατε και θα βρείτε πολλές περισσότερες.
Το Χαμπλ μας έδειξε το Σύμπαν
και το Ουράνιο Καρουσέλ μετασχημάτισε τις μετατοπίσεις στο ερυθρό και το ιώδες
σε ένα κινούμενο καμβά ηχείων και ήχου.
Η διαστολή του Σύμπαντος
ερμηνεύεται σε μία συναυλία ήχου και φωτός.
Μερικές φορές αυτές οι πηγές ήχου μας λένε μέσω του τόνου τους ότι απομακρύνονται από εμάς.
Αφήνοντας τα ίδια στοιχεία που αφήνουν πλανήτες γύρω από μακρινά άστρα
για τους σύγχρονους αστρονόμους.
Άλλες πάλι φορές,
ένας υψηλός τόνος και το έντονο μπλε
μετασχηματίζονται σε βαθύ κόκκινο
και ένα ήχο τόσο βαθύ που σχεδόν δεν ακούγεται.
Μας κάνει να αισθανόμαστε σαν παρατηρητές του κοσμικού χρόνου.
Ακούμε τη διαστολή του Σύμπαντος,
και των αντικειμένων του καθώς επιταχύνονται απομακρυνόμενα από εμάς.
Το Hubblecast είναι μία παραγωγή του ESA/Hubble στο Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο στη Γερμανία.
Η αποστολή του Χαμπλ αποτελεί διεθνή συνεργασία μεταξύ της NASA και του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος.
Κείμενα: ESO - Μετάφραση: Μανώλης Ζούλιας