Zdi se mi zelo
zanimivo.
Da, zelo dobro, zelo dobro narejeno.
Zelo se te dotakne, nekajkrat sem se tudi nasmejal.
Epizoda 74: Hubble in Nebesni vrtiljak
Voditelj: dr. J., poznan tudi kot dr. Joe Liske
V času svojega življenja
je Hubble spodbudil nov način razmišljanja o Vesolju
in prispeval k več področjem fizike in astronomije, kot smo si lahko kdajkoli predstavljali.
Toda Hubble je postal tudi ikona odkritij,
dosežkov človeštva ter kulture.
Vseskozi je navdih za umetniška dela, ki presegajo znanost.
Kreacije umetnosti in zvoka.
Kreacije, kot je Nebesni vrtiljak Tima Otta Rotha,
ki je bil premierno predstavljen marca 2014 na 4. konferenci Hubblovega vesoljskega teleskopa na Accademii dei Lincei v Rimu.
V čem je poanta?
Videli boste, kako žari, toda potem boste videli oziroma slišali, da ven prihajajo zvoki.
Kar torej počnem, je prevod fizike svetlobe
v akustiko.
Predstavljajte si torej, da je to enostaven eksperiment Nebesnega vrtiljaka,
kjer lahko slišite zvezde in galaksije tam zgoraj.
Tim Otto Roth je za interpretacijo svetlobe, ki jo Hubble zbira med opazovanjem zvezd, uporabil zvok.
To nam omogoča, da lahko raziskujemo fiziko svetlobe z našimi ušesi
in sledi antični tradiciji povezovanja glasbe z astronomijo.
Dva tisoč petsto let nazaj
so Pitagorejci razmišljali o povezavi med gibanjem planetov
in majhnimi številskimi razmerji, ki opisujejo harmonije v glasbi.
Ta razmerja tvorijo osnove zahodne glasbe
in matematiko te Harmonije sfer
je uporabljal celo priznani astronom Johannes Kepler.
Kasneje, v 19. stoletju,
se je Christian Doppler spraševal, ali bi lahko pojav, ki ga je opazil pri zvezdah
in ki je bil kasneje poimenovan po njem,
lahko demonstriral z zvokom.
In uspelo mu je.
Najprej z uporabo pihalnega orkestra na odprtem železniškem vagonu,
in nato kasneje z Nebesnim vrtiljakom.
Dopplerjev efekt
povzroči premik opazovane valovne dolžine sevanja,
če se izvor sevanja in opazovalec gibljeta
relativno drug glede na drugega.
V tej simulaciji se izvor svetlobe giblje proti desni.
Za Alice torej, ki sedi na desni, se izvor zdi moder,
ker se valovi stisnejo.
Toda Bob, ki sedi na levi, vidi svetlobo bolj rdečo, ker so valovi raztegnjeni.
Svetloba je premaknjena proti modremu ali rdečemu delu.
Enako se zgodi z zvokom.
Ko se vlak s pihalno godbo pelje mimo publike, bodo zaznali spremembo višine tonov,
od višjih do nižjih.
Ker si nisem mogel privoščiti celega pihalnega orkestra, ki bi dneve ali tedne sedel na vrtiljaku in se vrtel,
sem namestil zvočnike, ki predvajajo sinusne valove.
V središču Nebesnega vrtiljaka
je višina tona konstantna in tam ne slišimo Dopplerjevega efekta.
Šestintrideset zvočnikov kroži nad nami
in se niti ne približujejo niti ne oddaljujejo od naših ušes.
Ko se premikate navzven iz centra, efekt postane močnejši.
Vsak nov položaj prinese novo perspektivo,
tako lahko slišimo različne nabore tonov,
ki se spreminjajo v odvisnosti od smeri zvočnikov.
Valovna dolžina se raztegne, ko se zvočnik oddaljuje,
in skrči, ko se približuje.
Dopplerjev premik razloži tisto, kar vidimo v lokalnem Vesolju,
ko se nam objekti oddaljujejo ali približujejo.
To je eden izmed načinov, s katerimi so astronomi zaznali eksoplanete, ki krožijo okoli bližnjih zvezd.
Toda ta efekt ima tudi kozmološkega bratranca.
To je vrsta rdečega premika, s katerim je Hubblov soimenjak,
Edwin Hubble,
v 1920. letih odkril, da se Vesolje razširja.
To odkritje je revolucioniziralo naše predstave o kozmosu.
Prostor sam se razteguje z razširjanjem Vesolja.
Skupaj z njim se raztegujejo tudi valovne dolžine svetlobe iz oddaljenih galaksij.
Bolj, ko je galaksija oddaljena,
bolj se svetlobno valovanje raztegne na svoji poti čez Vesolje
in bolj rdeča postane svetloba.
To je kozmološki rdeči premik.
Jasno je, da je kozmološki rdeči premik povezan z oddaljenostjo.
Toda natančna povezava med njima je odvisna od tega, kako se je Vesolje razširjalo v preteklosti.
Astronomi so preučevali to odvisnost s pomočjo oddaljenih zvezd, ki so eksplodirale
in jih imenujemo supernove.
Z primerjavo njihovih rdečih premikov s Hubblovimi opazovanji njihovih dejanskih razdalj
so odkrili, da se je Vesolje začelo širiti pospešeno okoli 6 milijard let nazaj.
To je bil precejšen šok,
ker bi pričakovali, da bi vsa gravitacija snovi v Vesolju
pravzaprav širjenje Vesolja upočasnjevala.
Zakaj se torej Vesolje širi vedno hitreje
ostaja ena izmed največjih skrivnosti sodobne fizike.
Kozmologom pospešek ponuja vpogled v starost in usodo Vesolja
in morda odmev prvotnega izbruha rasti, ki ga imenujemo inflacija.
Toda zdi se edino naravno, da to znanje vzbudi občutke, ki jih bolje sprejemamo preko umetnosti, kot znanosti.
Ta neverjetno dinamična skulptura, ki jo je ustvaril Tim Otto Roth,
nam posreduje nekaj teh občutkov o pospešenem Vesolju.
Pomembne teme, povezane z odkritji, se odražajo v tem umetniškem delu.
Modri premiki in rdeči premiki.
Izotropnost in homogenost.
Naša nezmožnost, da bi videli strune, kako nadzorujejo dogajanje.
Naši poizkusi, da bi lahko razumeli globino Vesolja. To je le nekaj primerov.
Prepričan sem, da jih boste opazili še mnogo več.
Hubble nam je pokazal Vesolje
in Nebesni vrtiljak je spremenil te rdeče in modre premike
v premikajočo se tkanino zvočnikov in zvoka.
Razširjanje Vesolja
je zaigralo koncert zvoka in svetlobe.
Ob pravem času nam ti izvori preko višine tonov povejo, da se gibljejo stran od nas.
Puščajo nam enako vrsto informacije, kot jo današnjim astronomom
pustijo planeti okoli oddaljenih zvezd.
Ob drugih trenutkih
visok ton in bleščeče ledeno modra
prehaja v globoko rdečo
in ton, ki je že skoraj prenizek, da bi ga lahko slišali.
Ob tem se počutimo kot opazovalci kozmičnega časa,
ki poslušajo, kako se Vesolje razširja
in se njegova vsebina pospešeno oddaljuje od nas.
Hubblecast ustvarjajo ESA/Hubble na Evropskem južnem observatoriju v Nemčiji.
Hubblova misija je projekt mednarodnega sodelovanja med NASO in Evropsko vesoljsko agencijo.
Besedilo: ESO; prevod: www.portalvvesolje.si