|
گزيده هاي
تصويري (
سينمايي و
خبري) |
||||||
اندازه
گيري فاصله ستاره
ها ، سيارات
و
كهكشان ها
احتمالا
گاهي كه
ميشنويد كه
دانشمندان
اعلام ميكنند
كه فاصله ما
تا فلان ستاره
و يا فلان كهكشان
اينقدر
ميباشد
، با تعجب و
كنجكاوي
ميپرسيد كه آنها
چگونه اين
فاصله ها را
اندازه
ميگيرند ؟
اگر
كمي قضاياي
هندسي دوران
دبيرستان به
يادتان مانده
باشد ميدانيد
كه با داشتن دو زاويه
و طول ضلع بين
آنها در يك
مثلث
ميتوان
فاصله راس
مثلت را تا اين
خط بدست آورد . در يك
نقطه بايستيد و
به نوك يك ساختمان
بلند نگاه
كنيد و
زاويه ديد آن
را نسبت به
كوهي كه در
فاصله بسيار
دور قرار دارد
در نظر بگيريد
حال يك
كيلومتر به سمت چپ
يا راست برويد
و دوباره
زاويه ديد را
نسبت به همان
كوه حساب
كنيد .
متوجه يك
تغيير زاويه
ديد
خواهيد شد . ( اگر
مدادي را در
دست بگيريد و آن را
يك بار با چشم
راست و يك بار
با چشم چپ
مشاهده كنيد اين
موضوع را درك
خواهيد كرد )حال
با
دانستن اين
اختلاف زاويه ديد و
فاصله هزار
متري بين اين
دو نقطه ديد ،
فاصله
ساختمان تا خط
فرضي
حساب كرد . درست با
همين اين روش
ميتوان فاصله
سياره ها و
ستاره اي
نزديك را
اندازه گرفت .
ميپرسيد چطور
؟
براي
اندازه گيري
فاصله سياره
ها اشكال
اينجاست كه خط
فاصله بين دو
نقطه ديد را
اگر به اندازه
كل شعاع كره
زمين هم بگيريد
باز تغيير
زاويه اي نسبت
به نقاط بسيار
دورتر مشاهده
نخواهد شد و
نياز داريم تا
اين فاصله را
بسيار بزرگتر
در نظر بگيريم
تا بتوان اندكي
تغيير زاويه
را مشاهده كرد
. براي اين
منظور
دانشمندان
قطر بيضي گردش
زمين به دور
خورشيد را در
نظر ميگيرند يعني
اگر الان به
ستاره يا
سياره اي نگاه
كردند و زاويه
آن را بدست
آوردند شش ماه
ديگر كه زمين 300
ميليون
كيلومتر در فضا
جابجا شده
است
دوباره به آن
ستاره نگاه
ميكنند و
زاويه ديد را
اندازه
ميگيرند حال با
دانشتن اين
زاويه و فاصله
300 هزار
كيلومتر فاصله
آن سياره يا
ستاره را حساب
ميكنند .
اما
اين روش براي
تاره هاي
بسيار دور
كاربرد ندارد
زيرا هيچ
تغيير زاويه
اي در اين
شعاع مشاهده
نميشود . در واقع
اين ستاره ها
خودشان تبديل
ميشوند به آن
نقاطي كه به دليل
فاصله زياد
،تغيير زاويه
را نسبت به آنها
حساب ميكرديم
.
دانشمندان
محاسبه كرده
اند كه اگر
جسمي داراي
اختلاف زاويه
منظري برابر 1 ثانيه قوسي باشد ( هر
درجه شصت
دقيقه قوسي و
هر دقيقه شصت ثانيه
قوسي ميباشد ) 3.2
سال نوري از
ما فاصله
خواهد داشت .
اين واحد را
يك پارسك گويند
.
اختلاف منظر
ستارگان
آسمان از يك ثانيه
قوسي كمتر
است . و
نزديكترين
ستاره به ما
تقريبا 0.7
ثانيه قوسي
اختلاف منظر
دارد . براي
محاسبه
اختلاف منظر
ستاره ها از
زمين از
تلسكوپ هاي
بسيار قوي و
ابزار بسيار
دقيق استفاده
ميشود اما با
اين وجود امكان
تعيين فاصله
ستارگان دور
دست با اين
روش وجود
ندارد .
با استفاده
از تلسكوپ هاي
ماهواره اي و
ابزار بسيار
پيشرفته
دانشمندان حداكثر
تا فاصله 500
پارسك فواصل
را با اين روش
محاسبه كرده
اند . پس
براي ستاره ها
و كهكشان هاي
دور دست چه
بايد كرد ؟
براي
فواصل دورتر
دانشمندان به
سراغ قوانين
ديگر فيزيكي
ميروند و با
استفاده از
روابط و
قوانيني كه
بين ميزان نور
ظاهري يك
ستاره و
درخشندگي
واقعي آن و
مسائل ديگري
كه در اين
امور وجود
دارد با
استفاده از
طيف نوري ستارگان
فاصله آنها و
همچنين
دما و جنس مواد
آن را تشخسص
ميدهند . ( نوري
كه از يك ميله
گداخته خارج
ميشود پارامتر
هايي دارد كه
دانشمندان از
روي آن ميتوانند
حرارت جسم و
نيز جنس
آن را
تعيين كنند ) همچنين
دانشمندان
ستاره هاي
جالب و عجيبي
را در جهان
پيدا كرده اند
كه نورشان
دوره تناوب
منظمي دارد ( متغيير
هاي قيفاووسي
) . اگر
دانشمندان در
كهكشاني
اينگونه
ستاره ها را
پيدا كنند با
پيدا كردن
دوره تناوب آن
ميتوانند
فاصله آن را
تا زمين
محاسبه كنند . با اين
روش دانشمندان
توانسته اند
تا فاصله يك
ميليون
پارسكي هم فواصل
را اندازه
گيري كنند .
با روش
هاي پيچيده تر
و مبتني بر
اثر دوپلر و
نيز برسي
حركت طيف ستاره
هاي درون يك
كهكشان و با
برسي پرتوهاي
دريافت شده
ويژه اي از يك
ستاره مانند
پرتوهاي
ميزر و
ساير پارامتر
هاي پيچيده
دانشمندان تا
فواصل بيش از
يكصد
ميليون
پارسك را هم
محاسبه كرده
اند .
اما باز هم اجرام و
ستاره ها و
كهكشانهايي وجود
دارد كه فاصله
آنها به حدي
رور است كه با
اين روشها هم
دانشمندان
نميتوانند
فاصله آنها را
حساب كنند !
ادوين
هابل دانشمند
معروفي كه
تلسكوپ فضايي هابل
به افتخار او
به اين نام
ناميده شد قانوني
كشف كرد كه
گامي
دانشمندان را
در اين راه به
جلو راند . او
كشف كرد كه هر
چه كهكشاني از
ما دورتر باشد
سرعت گريزش از
ما هم بيشتر
است ( انفجار
بزرگ و دور
شدن كهكشانها
از هم ) . طبق رابطه
هابل ( V=H.D) V يعني سرعت
دور شدن
كهكشانها بر
حسب كيلومتر
بر ثانيه برابراست
با فاصله
كهكشان بر حسب
مگا پارسك ضرب در H يعني
ثابت هابل .
بنابراين
اگر
سرعت گريز يك
كهكشان دور
دست را محاسبه
كنيم
ميتوانيم
فاصله آن را
بدست آوريم و
البته در اين
رابطه مقدار H نقش
مهمي بازي
ميكند
و براي همين
هم هست كه
دانشمندان
مدام در حال
محاسبات جديد
و دقيقتري
براي ثابت
هابل ميباشند
. در حال حاضر
مقدار آن را
حدود 70 ميدانند
. جالب
است بدانيد
كه از اين
رابطه براي
كهكشانهاي
نزديك
نميتوان استفاده
كرد چون سرعت
گريز آنها از
ما كم است و انتقال
به سرخ
اينگونه
كهكشانها به
خوبي قابل اندازه
گيري نميباشد
.
براي
محاسبه جرم ،
دما و ساير
خصوصيات يك
ستاره هم
دانشمندان از
پديده ها و
قوانين
فيزيكي استفاده
ميكنند مثلا
براي محاسبه جرم
خورشيد از قانون سوم
كپلر استفاده
ميشود .