Uważam ja za bardzo
fascynującą.
O tak, bardzo dobrą, bardzo dobrze wykonaną.
Porusza, niektóre części mnie rozbawiły.
Odcinek 74: Hubble i Niebiańska Karuzela.
Przedstawia Dr J, znany również jako Dr Joe Liske
W czasie swojej służby
Hubble zainspirował nowy sposób myślenia o Wszechświecie
i wniósł wkład do większej ilości dziedzin fizyki i astronomii niż mogliśmy sobie kiedykolwiek wyobrazić.
Jednak Hubble stał się również ikoną odkrycia,
osiągnięcia człowieka oraz ikoną kultury.
Stał się również inspiracją dla prac artystycznych, które wykraczają poza ramy nauki.
Dzieła sztuki i dźwięku.
Dzieła sztuki takie jak Niebiańska Karuzela Tima Otto Roth'a,
miały swą premierę w marcu 2014 podczas czwartej Konferencji Kosmicznego Teleskopu Hubble'a zorganizowanej w Narodowej Akademii Rysiów (Accademia dei Lincei) w Rzymie.
W czym rzecz?
Cóż, widzicie, że karuzela mieni się kolorami, ale ostatecznie zobaczycie, albo usłyszycie, że dochodzą również z niej dźwięki.
Zatem to, co robię, to tłumaczenie (przekształcanie) fizyki światła
na akustykę.
Wyobraźcie sobie więc, że za pomocą tego prostego eksperymentu jakim jest Niebiańska Karuzela
słyszycie gwiazdy, galaktyki właśnie stamtąd.
Tim Otto Roth użył dźwięku, aby zinterpretować światło, które zbiera Hubble kiedy spogląda na gwiazdy.
To pozwala nam badać fizykę światła za pomocą naszych uszu
i podążać za starożytną tradycją łączenia muzyki z astronomią.
Dwa i pół tysiąca lat temu
Pitagoras rozważał na temat związku między ruchami planet
i niewielkimi proporcjami liczbowymi, które opisują muzyczne harmonie.
Te proporcje kształtują podstawy muzyki Zachodu,
a matematyczna Harmonia Sfer
była nawet stosowana przez słynnego astronoma Johanna Keplera.
Stosunkowo niedawno, w 1800 wieku
Christian Doppler zastanawiał się czy efekt, który zaobserwował w gwiazdach,
i który później przyjmie jego imię,
może być przedstawiony za pomocą dźwięku.
Tak istotnie było.
Najpierw za pomocą orkiestry dętej na otwartym wagonie kolejowym.
Następnie, za pomocą Niebiańskiej Karuzeli.
Efekt Dopplera
powoduje przesunięcie w zakresie obserwowanej długości fali promieniowania
jeśli źródło promieniowania i obserwator są w ruchu
względem siebie.
W trakcie tej symulacji mamy źródło światła przemieszczające się w prawo.
Tak więc dla Alicji, siedzącej po prawej, źródło wydaje się bardziej niebieskie,
ponieważ długość fal ulega ściśnięciu,
jednak Bob, po lewej, widzi czerwieńsze światło, ponieważ fale są rozciągnięte.
Światło jest przesunięte ku niebieskiemu lub czerwonemu spektrum widma.
To samo dzieje się z dźwiękiem.
Gdyby pociąg z orkiestrą dętą minął publiczność, zebrani widzowie usłyszeliby zmieniającą się wysokość dźwięku
od wyższej do niższej.
Tylko dlatego, że nie mogłem pozwolić sobie aby cała orkiestra dęta siedziała dniami lub tygodniami na karuzeli kręcąc się wkoło,
po prostu zabrałem głośniki odtwarzające sinusoidalne fale.
W środku Niebiańskiej Karuzeli
wysokość dźwięku jest stała i stąd nie słychać Efektu Dopplera.
Trzydzieści sześć głośników krąży w górze
i nic nie zbliża się, ani nie oddala od waszych uszu.
Kiedy oddalacie się od centrum, efekt stopniowo staje się silniejszy.
Każda nowa pozycja stwarza nową perspektywę
i można usłyszeć różne zestawienia wysokości dźwięków
zmieniające się wraz ze zmianami kierunku ustawienia głośników.
Długości fal ulegają rozciągnięciu wraz z oddalaniem głośników
i ściśnięciu kiedy się zbliżają.
Przesunięcie Dopplera wyjaśnia to, co widzimy w lokalnym Wszechświecie
kiedy obiekty się od nas oddalają lub do nas zbliżają.
To jeden ze sposobów, za pomocą którego astronomowie wykryli egzoplanety orbitujące wokół pobliskich gwiazd.
Jednak ten efekt ma również swego kosmologicznego kuzyna.
Ma on postać przesunięcia ku czerwień, które pozwoliło imiennikowi Hubble'a,
Edwinowi Hubble,
odkryć w 1920 roku, że Wszechświat się rozszerza.
Odkrycie to zrewolucjonizowało nasze myślenie o kosmosie.
Wraz z rozszerzaniem się Wszechświata, przestrzeń kosmiczna się rozciąga.
Wraz z nią rozciągnięciu ulega długość fal światła z odległych galaktyk.
Im bardziej odległa jest galaktyka,
tym bardziej rozciągnięte są jej fale światła, kiedy podróżują przez Wszechświat,
a ich światło wydaje się czerwieńsze.
To jest kosmologiczne przesunięcie ku czerwieni.
Teraz jest jasne, że kosmologiczne przesunięcie ku czerwieni jest w jakiś sposób związane z odległością.
Jednak dokładna relacja między tymi dwoma wielkościami zależy od tego jak Wszechświat rozszerzał się w przeszłości.
Astronomowie zbadali tą zależność za pomocą bardzo odległych eksplodujących gwiazd
zwanych supernowymi.
Porównując ich przesunięcie ku czerwieni z obserwacjami ich aktualnych odległości dokonanymi przez Hubble'a
odkryli, że Wszechświat rozpoczął przyspieszać około sześć miliardów lat temu.
Teraz doprowadziło to sporego szoku,
ponieważ, mimo wszystko, łączne przyciąganie grawitacyjne całej materii we Wszechświecie
w rzeczywistości powinno spowalniać ekspansję Wszechświata.
To dlaczego zamiast tego przyspiesza
jest jedną z największych zagadek dla współczesnej fizyki.
Dla kosmologa przyspieszenie stwarza możliwość wglądu do wieku i losu Wszechświata
i być może echa jego wcześniejszego nagłego wzrostu zwanego inflacją.
Wydaje się jednak czymś całkowicie naturalnym, że nowa wiedza wywołuje uczucia, a uczucia lepiej wyrazić za pomocą sztuki, niż nauki.
Ta niezwykle dynamiczna rzeźba, stworzona przez Tima Otto Roth'a,
ogniskuje niektóre z uczuć związanych z przyspieszającym Wszechświatem.
Ważne motywy są przyporządkowane do odkrycia i znajdują swe odzwierciedlenie w danej części rzeźby.
Przesunięcia ku błękitowi i przesunięcia ku czerwieni.
Izotropia i homogeniczność.
Nasza niezdolność, aby zobaczyć, kto pociąga za sznurki.
Zmaganie, aby dostrzec głębię kosmosu. To tylko kilka z nich.
Jestem pewny, że będziecie mieć i znajdziecie znacznie więcej motywów.
Hubble pokazał nam Wszechświat,
a Niebiańska Karuzela przekształciła przesunięcia ku błękitowi oraz czerwieni
na poruszającą się strukturę głośników i dźwięku.
Ekspansja Wszechświata
odegrana w koncercie dźwięku i światła.
Czasem te źródła dźwięku mówią nam poprzez swą tonację, że się od nas oddalają,
zostawiając takie same wskazówki, jakie planety wokół odległych gwiazd zostawiają
współczesnym astronomom.
Innym razem
wysoka tonacja i olśniewające blado niebieskie
przejścia do głębokiej czerwieni
i natężenie dźwięku zbyt niskie do usłyszenia,
co sprawia, że czujemy się jak obserwator kosmicznego czasu.
Słuchamy jak Wszechświat się rozszerza
a jego struktura przyspiesza z dala od nas.
Hubblecast jest produkowany przez ESA/Hubble w Europejskim Obserwatorium Południowym w Niemczech.
Misja Hubble to projekt międzynarodowej współpracy pomiędzy NASA i Europejską Agencją Kosmiczną.
Transkrypcja ESO; tłumaczenie — Mirek Wójcik