Universum: Die Galaxie
Astronomie: Eine Reise durch das
Sonnensystem
John Dilworth
Inhalt
Kapitel 1
Welchem Zweck dient die Astronomie
Beschreiben Sie Ihr Wissen über die Planeten und Sterne.
Lohnt es sich, an der UVA Astronomie zu studieren?
Die Milchstraße und die sie umgebenden Galaxien
Positionen im Bereich Astronomie
Einfache Physik
Die höchste Form des Wissens ist die Astronomie.
Unmittelbare Folgen
Es gibt einige astronomiebezogene Spinoffs
Kann die Wirkung gemessen werden?
Hut bringt Astronomie zum Laufen
Echte Forschung für Studenten
Schlussfolgerungen
Kapitel 2
Verwenden der Sonne, des Mondes und der Sterne, um die Zeit zu bestimmen
Komplexe Zyklen
Antike und spirituelle Kalender
Der Nahe Osten und der Nahe Osten Babylonische Fahrpläne
Im Alten Orient wurden zahlreiche Kalender verwendet. Der Konflikt fand zwischen den Assyrern und den Hethitern statt
Iran
Zeitraum:
Jahreszeiten, Monate und Tage
Kapitel 3
Licht
Also, was ist Licht genau?
An einem Observatorium gesammelte Spektren
Weitere Vorschriften zur Bestrahlung
Ursache und Wirkung: Dopplereffekt
Kapitel 4
Teleskope
Vielfältige Teleskope
Kapitel 5
Beobachtungsgeschichte der Sonne
Die frühe Evolution der Sonne
Innere Zusammensetzung und Klima der Sonne
Das Magnetfeld der Sonne
Was die chemische Zusammensetzung der Sonne ausmacht
Zeiten der Sonnenbeobachtung
Kapitel 6
Mond ☾
Adjektive
Ursprünge von Wörtern und Sätzen
Der Mond in Kunst und Mythos
Konformität mit der etablierten Ordnung
Physikalische Eigenschaften
Der Nordknoten des Mondes
Vergleich von Größen und Massen
Einige weitere Informationen: Natural Satellites List
130 der Mondatmosphäre
Staubteufel 131
Kapitel 1
Welchem Zweck dient die Astronomie?
Beschreiben Sie Ihr Wissen über die Planeten und Sterne.
Wer von uns war nicht schon immer vom sternenübersäten Nachthimmel beeindruckt? Wer von uns hat nicht schon einmal darüber nachgedacht, dass es auf der Erde noch andere Lebensformen als uns selbst geben könnte? Sie können nicht der einzige sein, der sich über die Natur des Universums und seiner Bestandteile Gedanken gemacht hat. Das ultimative Ziel der Astronomie ist es, alles zu erklären, was wir im Universum sehen, von den Planeten und Kometen in unserem Sonnensystem bis hin zu weit entfernten Galaxien und den Nachbeben des Urknalls. Wir können etwas über unsere Vergangenheit, unsere voraussichtliche Zukunft und die Funktionsweise der Physik in Situationen lernen, die auf der Erde nicht nachahmbar sind, indem wir das Universum jenseits der Erde untersuchen. Astronomische Forschung wird in einem riesigen Labor namens Universum durchgeführt.
Lohnt es sich , an der UVA Astronomie zu studieren?
Niemand bewältigt bahnbrechende wissenschaftliche Forschung und Entwicklung besser als die Astronomieabteilung der University of Virginia. Unsere Fakultät ist mit fast 15 ständigen Professoren eine der wichtigsten in der Region. Neuere Forschungen wurden in den folgenden Bereichen von Studenten durchgeführt:
Die Milchstraße und die umliegenden Galaxien
Astrophysik mit viel Energie, wie Schwarze Löcher und Galaxienhaufen (Craig Sarazin )
astronomische wissenschaftliche Ausrüstung, insbesondere Infrarotlichtdetektoren (Mike Skrutskie )
Sternentstehung anderer Galaxien (Kelsey Johnson)
Gemeindebasierte und klasseninterne Astronomieausbildung in Virginia (Ed Murphy)
Klicken Sie einfach auf diesen Link, um den gesamten Umfang der Forschung zu sehen, die unser Team derzeit durchführt.
Die Studierenden können von allen Studiengängen unseres Fachbereichs profitieren, indem sie eine von zwei Studienrichtungen wählen:
Studierende, die sich für das Fach interessieren, aber kein anspruchsvolles naturwissenschaftliches Fachgebiet belegen möchten, können den Major Astronomie wählen.
Das Hauptfach Astronomie-Physik vermittelt den Studierenden eine solide Grundlage sowohl in Mathematik als auch in Physik, um sie auf eine Karriere in der Astronomie vorzubereiten.
Unsere Studenten haben häufig die Möglichkeit, eng mit der Fakultät zusammenzuarbeiten. Unsere Studierenden haben die Möglichkeit, selbst am Entdeckungsprozess teilzunehmen, denn Forschung ist ein wesentlicher Bestandteil unseres Studiums.
Studenten müssen nicht weit reisen, um mehr über die Wunder des Himmels zu erfahren, denn wir betreiben zwei Observatorien in der Nähe:
Einer der größten Refraktoren der Welt befindet sich im Leander McCormick Observatory, das sich auf dem Mount Jefferson auf dem
Gelände der University of Virginia befindet (eines der ältesten in Betrieb befindlichen Teleskope in den Vereinigten Staaten).
Auf dem Fan Mountain, nur 24 km südlich von Charlottesville, befindet sich ein pädagogisches und wissenschaftliches Observatorium.
In der Nähe der Astronomieabteilung haben das North American ALMA Science Center und das National Radio Astronomy Observatory Büros auf dem UVa-Campus. Viele NRAO-Astronomen arbeiten als außerordentliche Fakultätsmitglieder in akademischen Einrichtungen. Das Very Large Array (VLA) in New Mexico und das Green Bank Telescope in West Virginia sind zwei der von NRAO verwalteten Teleskope.
Darüber hinaus ist UVa Partner des Apache Point Observatory in New Mexico, des Large Binocular Telescope in Arizona und des Magellan Telescope in Chile.
Positionen im Bereich Astronomie
Ein Abschluss in Astronomie kommt vielen anderen Studienbereichen zugute, darunter Physik, Arithmetik, Computer, kritisches Denken und Problemlösung. Dadurch sind Studierende der Hauptfächer Physik und Astronomie bestens auf eine Vielzahl von Berufsfeldern innerhalb und außerhalb der Naturwissenschaften vorbereitet. Absolventen der Astronomie sind jedoch für eine Vielzahl von Karrieren qualifiziert, darunter solche in den Bereichen Ingenieurwesen, Mathematik, Informatik und Umwelt. Für Astronomie-Majors ist der nächste Schritt häufig die Graduiertenschule oder eine Karriere in der Astronomie. Viele Absolventen gehen in die Bereiche Wirtschaft, Lehre, Recht und Medizin.
Nur 10 % der Belegschaft sind in astronomiebezogenen Branchen wie Universitätseinrichtungen, astronomischen Observatorien, Planetarien und Museen des Privatsektors sowie staatlichen Forschungseinrichtungen beschäftigt . In der Disziplin Astronomie haben Sie die Möglichkeit, eng mit vielen Menschen zusammenzuarbeiten.
Menschen, die sich für eine Karriere als professionelle Astronomen entscheiden, tun dies aus Neugier, aus dem aufrichtigen Wunsch, einige der erstaunlichsten und schönsten Ereignisse des Universums zu verstehen, und aus dem Wunsch, diese Wunder mit anderen zu teilen.
Erfahren Sie mehr über die berühmte Downtown Mall und die Fülle an Geschäften, Bibliotheken und Restaurants, die Speisen aus aller Welt servieren, von denen viele über Sitzgelegenheiten auf der Terrasse verfügen. Besuchen Sie einen örtlichen Konzertsaal, ein Amphitheater oder ein historisches Kino.
Dort in der Ecke Wohnung einrichten. Der Hauptcampus der Universität, Grounds, ist nur einen kurzen Spaziergang von diesem beliebten Essens- und Einkaufsviertel entfernt. Dieser Bereich aus
Kopfsteinpflaster dient seit mehr als einem Jahrhundert als Treffpunkt für Städter und Universitätsstudenten.
Kleine Wohnungen, Stadthäuser und Eigentumswohnungen sind nur einige der erschwinglichen Wohnalternativen in Charlottesville, das auch als Heimat für eine beträchtliche Anzahl junger Berufstätiger und Studenten der University of Virginia dient. Universitäts- und Ortsbusse bringen Sie kostenlos in das allgemeine Gebiet von Grounds, Charlottesville und in die Handelszentren im Norden.
In diesem Präsidentengesicht geht es um die Konflikte zwischen dem wissenschaftlichen, sozialen und wirtschaftlichen Wert unserer Arbeit, die ich in meiner Eigenschaft als Präsident der Royal Astronomical Society ansprechen musste. Ich werde erörtern, wie die Astronomie unserer Kultur, Technologie und Wirtschaft in der Vergangenheit und heute zugute gekommen ist. Ich werde auch erklären, warum es so schwierig ist, diese Vorteile in Bezug auf den Beitrag der Grundlagenforschung zu messen. Ich möchte erklären, warum es in diesen schwierigen Zeiten für die öffentlichen Ausgaben wichtiger denn je ist, das Bewusstsein für die Bedeutung unseres Handelns zu schärfen.
Ein Blick in den klaren Nachthimmel macht deutlich, warum die Astronomie für die alten Menschen so wichtig war. Aufgrund des Wachstums von Städten und künstlichen Lichtern (Abbildung 2) haben heutzutage nur wenige Menschen Zugang zu einem wirklich dunklen Himmel, und infolgedessen hat die Mehrheit der Menschen die Wunder des Nachthimmels vergessen. Die Denkmäler antiker Zivilisationen dienen als Beweis für ihr Interesse an und ihre Vertrautheit mit der Astronomie (Abbildung 1). Die wissenschaftlichen Bemühungen der alten Nationen wurden von der Astronomie inspiriert. Die Menschen begannen, über Zeit, Veränderung und die Fähigkeit, sie vorherzusagen, als Ergebnis der Zyklen des Himmels, der Vorhersagbarkeit der Planeten und der regelmäßigen Bewegung der Sonne am Himmel nachzudenken. Sie begannen, über Konzepte wie Kometen und grundlegende physikalische Gesetze nachzudenken. Auf andere astronomische
Einflüsse werde ich nicht näher eingehen, da sie für unsere Diskussion nicht relevant sind. Dies gilt insbesondere, wenn Astronomen vor potenziell katastrophalen Ereignissen wie einer Asteroidenkollision warnen.
Von Kopernikus’ Entthronung der Erde als Zentrum des Universums über Galileos Entwicklung dieser Idee, über Keplers Arbeiten über umlaufende Körper bis hin zu Newton, dessen Arbeit weitgehend von astronomischen Beobachtungen inspiriert war, hat die Astronomie durchweg bedeutende Beiträge zu Wissenschaft und Wissen geleistet Geschichte. Die astronomiebasierte Navigation hat klare wirtschaftliche Vorteile. Die Royal Society finanzierte Captain Cooks erste Expedition, damit er nach Tahiti reisen und Zeuge des Venustransits werden konnte. Nachdem die Admiralität von der Entwicklung erfahren hatte, schickte sie Mittel, um das Schiff etwas größer zu machen, und diente Cook als subtile Warnung, nach dem imaginären Südkontinent Australien Ausschau zu halten. Ähnlich wie Charles Darwin an Bord der Beagle verbrachte Joseph Banks seine Expedition damit, die Flora und Fauna Australiens und der pazifischen Inseln aufzuzeichnen. Astronomie war laut "Astronomy: the Master Science", das auf Seite 3.26 zu finden ist, der erste quantitative Studienzweig.
Konsequenzen
Viele dieser Bedenken wurden erstmals vor nur vier Jahren in einer Erklärung des Ministeriums für Handel und Industrie mit dem Titel „Increasing the Economic Impact of Research Councils“ geäußert. Infolge der derzeitigen Betonung der Debatte über die wirtschaftlichen Auswirkungen gab es in der britischen Wissenschaft viele Meinungsverschiedenheiten. In einer beträchtlichen Anzahl von Abschnitten dieser Studie herrscht weitgehende Übereinstimmung: Der Aufstieg des Vereinigten Königreichs zu einer herausragenden Position in der Weltwirtschaft wurde durch Wissenschaft und Erfindung ermöglicht. Das Vereinigte Königreich muss weiterhin weltweit in hochwertigen Industrien führend sein, wenn es das wirtschaftliche und soziale Wachstum bewahren will. Andere Teile dieses Papiers machen jedoch die Sichtweise unserer Forschungsräte deutlich. Forschungsräte haben eine entscheidende Funktion. Sie sorgen sich zunehmend darum, die Belohnungen ihrer Arbeit , einschließlich Wissen und Geld, zu teilen. Sie sollten das noch mehr betonen , aber sie sollten nicht die Forschung übersehen, für die wir bekannt sind. Die Auswirkungen ihrer Ausgaben und die Rentabilität ihrer Programme aus wirtschaftlicher Sicht liegen nun in der Verantwortung der Vorstandsvorsitzenden der einzelnen Forschungsräte Wir haben in den letzten Jahren Fortschritte bei der Integration von soziologischem und kulturellem Einfluss mit wirtschaftlichen Auswirkungen gemacht, obwohl dies schwierig zu messen ist, da die Regierung sicher ist, dass sie die Auswirkungen bewerten kann , sprechen sie oft nur von den wirtschaftlichen Auswirkungen.
Geoff Broomfield untersuchte in seinem Nature-Artikel von 2008 mit dem Titel „Payback time“ die sich verändernde Landschaft der Wissenschaftsfinanzierung in Großbritannien. Das außergewöhnliche Vermögen, das britische Wissenschaftler in den letzten zehn Jahren genossen haben, ist im Vergleich zum Jahrzehnt
zuvor unerreicht. Seit 1998 hat sich die tatsächliche Finanzierung der Regierung für die sieben Forschungsräte des Landes um mehr als das Dreifache auf fast 3 Milliarden Pfund erhöht. Infolgedessen ist Großbritannien jetzt ein attraktiverer Standort für wissenschaftliche Forschung. Die Forschungsgemeinschaft macht sich zunehmend Sorgen darüber, dass das britische Finanzministerium seine Befugnisse nutzen könnte, um die Unabhängigkeit der Forschungsräte einzuschränken, die die große Mehrheit der Grundlagenforschung im Land finanzieren. Zwei der Lieblingsbegriffe des Finanzministeriums , die häufig in den jüngsten Veröffentlichungen von Forschungsräten auftauchen, sind wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit und soziale Folgen. Die Finanzierung der Grundlagenwissenschaften wurde erheblich gekürzt, insbesondere durch den Wissenschafts- und Technologieforschungsrat, um wirtschaftlich erfolgreichere Programme sicherzustellen . Der STFC ist der Rat, in dem es am wenigsten Takt gibt und in dem der Einfluss des Finanzministeriums den größten Schaden anrichten könnte, da er bedeutende physikalische und astronomische Einrichtungen überwacht. Anders ausgedrückt: Seit 2008 werden Forderungen nach erheblichen wirtschaftlichen Auswirkungen laut.
CCLRC, das für alle großen Anlagen zuständig ist, den PPARC, einen Forschungsrat für Teilchenphysik, gegründet haben . Wir wurden zu einem einzigen Forschungsrat namens STFC zusammengefasst, der zunächst unterfinanziert war und dann im Comprehensive Spending Review von 2007 eine erbärmlich magere Geldsumme erhielt. Nachdem die Weltwirtschaft nicht lange nach Großbritannien in eine Rezession geriet, war dies der Fall schwierig für uns, zu unserem früheren Unterstützungsniveau zurückzukehren.
Nach der CSR-Ankündigung von 2007 forderte Keith Mason, CEO von STFC, Wissenschaftler auf, die in grundlegenderen Disziplinen wie der Astronomie arbeiten, um ihren wirtschaftlichen Wert besser zu artikulieren. Einige meiner Mitarbeiter antworten: „Ich denke, dass es sich lohnt, Astronomie zu machen, weil sie für mich unglaublich
wichtig ist, es ist ein wichtiges Fach, also muss ich ihren Wert nicht rechtfertigen“, wenn sie gebeten werden, den Wert unserer Arbeit zu demonstrieren. Aber um dem von mir beschriebenen Finanzierungsmodell entgegenzutreten, müssen wir zeigen, wie wichtig unsere Grundlagenforschung ist.
Der typische akademische Astronom ist besorgt über die Konzentration auf die wirtschaftlichen Auswirkungen, da es schwierig ist zu erklären, wie unsere Studie beispielsweise den Preis von Bananen verändern würde. Auf diese Weise können Projekte finanziert werden, die der britischen Wirtschaft am meisten zugute kommen. Dies liegt zum Teil daran, dass das Leben der meisten Menschen wenig mit ihrer Arbeit zu tun hat. Auch wenn ein bedeutendes Ereignis – wie die Explosion einer Supernova oder die Teilung eines Kontinents – diskutiert wird, ereignet es sich dennoch anderswo auf der Welt. Es ist möglich, dass mehr Leute darauf achten würden, wenn es in London passiert wäre. Häufig wird behauptet, dass die Betonung des kommerziellen Werts den Wert der Grundlagenforschung nicht schmälert . Die Dokumente behaupten, dass dies der Grundlagenforschung nicht schaden, die Forschungsinnovation einschränken oder behindern wird, weil „wir natürlich nicht ändern werden, was hier vor sich geht, aber wir werden uns auch auf diese äußerst wertvollen Bereiche konzentrieren“. wissenschaftliche Entdeckung. Das alles hat einen dissonanten Aspekt, der schwer zu vereinbaren ist.
Nicht alles dieses Bild ist deprimierend. Ein Bereich, in dem das Vereinigte Königreich erfolgreich sein könnte, ist die Raumfahrtindustrie. Die britische Regierung strebt an, den Wert der Raumfahrtindustrie von derzeit 6 Mrd. £ auf 40 Mrd. £ zu steigern. Und es kommt noch besser: Die Raumfahrtindustrie scheint von den Auswirkungen der Weltwirtschaftskrise völlig verschont geblieben zu sein. Obwohl nicht sofort klar ist, wie sich dies auf die Wirtschaft auswirken würde, sind dies hervorragende Neuigkeiten für die Weltraumforschung. Die Raumfahrtindustrie des Vereinigten
Königreichs bietet jedoch ein enormes Wachstumspotenzial im Vergleich zu den staatlichen Ausgaben für die Raumfahrt in den Vereinigten Staaten und anderen europäischen Ländern. Am unteren Ende der Skala ist das Vereinigte Königreich mit Belgien vergleichbar, während Italien über ein großes Budget und Deutschland über ein beträchtliches Raumfahrtprogramm verfügt . Ohne Zweifel gibt es auf dem britischen Markt für diesen Service erheblichen Wachstumsspielraum.
Besorgniserregender ist jedoch eine separate Rangliste. Tabelle 1 zeigt die nationalen Forschungserfolgsraten, die anhand von Informationen ermittelt wurden, die von der Firma ISI Thompson im Mai 2009 bereitgestellt wurden wurden in jedem Land über einen Zeitraum von zehn Jahren veröffentlicht und die Anzahl der Zitate, die diese Artikel erhielten. Schottland rangiert in Bezug auf die Zitierungen von Papieren an erster Stelle, also erhalten sie zumindest etwas Aufmerksamkeit. Es ist traurig, dass ein amerikanisches Unternehmen wie ISI Thompson den Rest der Welt übersieht und Wales, England und Schottland als unterschiedliche Länder betrachtet. Auch wenn die Vereinigten Staaten bei den Veröffentlichungen zunächst den ersten Platz belegten, zeichnet schon ein flüchtiger Blick auf die Liste ein düsteres Bild unseres Landes. Die Vereinigten Staaten führen jedoch weiterhin die Liste in Bezug auf die Zitierungen an, gefolgt von Deutschland und Großbritannien. England, Wales und Schottland setzen sich zusammen an die Spitze und schlagen Deutschland (Nordirland war nicht dabei). Dies weist darauf hin, dass wir in der Weltraumforschung (einschließlich Astronomie) das zweitgrößte Land der Welt sind.
Der Autor behauptet: „Im Jahr 2019 oder sogar im Jahr 2014 kann ich mir nur schwer vorstellen, dass das Vereinigte Königreich in diesem Jahrzehnt in einer ähnlichen Tabelle auf dem zweiten Platz bleiben würde.
Ich kann mir kaum vorstellen, dass das Vereinigte Königreich angesichts der aktuellen Kürzungen, insbesondere des Rückgangs der Zuschüsse um mehr als ein Drittel, 2019 oder sogar 2014 in einer vergleichbaren Tabelle für dieses Jahrzehnt noch den zweiten Platz einnehmen wird. Sie bringen die Wissenschaft schneller voran als wir, weil Nationen wie Deutschland, Frankreich und Kanada viel in ihre Grundlagenforschung investieren . Das Land, das sich entschieden hat, die wissenschaftliche Realität in diesem Fall außer Acht zu lassen, ist das Vereinigte Königreich. Es gibt einige astronomiebezogene Spinoffs.
Außerdem würde ich an Spin-offs denken wollen. Ist es möglich, den wirtschaftlichen Wert der Nachkommen der Astronomie zu quantifizieren? Ja, das ist die angemessene Reaktion. Beobachten Sie die ladungsverbundenen Gadgets (CCDs). Entgegen der landläufigen Meinung waren es Ingenieure von Speichergeräten, die zufällig CCDs entdeckten, nicht Astronomen. Einfach ausgedrückt, sie wollten Elektronen in jedem Pixel speichern, und die Ladungskopplung war eine Technik, um sie schnell zu bewegen, um auf den Speicher zuzugreifen. Sie entwickelten sehr empfindliche Lichtdetektoren und entdeckten, dass sich das Verhalten der Geräte leicht änderte, je nachdem, ob die Lichter ein- oder ausgeschaltet waren. Frühe Geräte hatten jedoch zu viele Mängel, um in einer Kamera verwendet werden zu können, aber Astronomen erkannten ihr Potenzial und bemühten sich, sie zu verbessern. Aufgrund der Tatsache, dass fast jedes mobile Gerät ein CCD enthält, werden sie derzeit häufig verwendet. Leider wird die Astronomie selten für bahnbrechende Forschung und Erfindung anerkannt.
Schließlich wurde Wi-Fi installiert. Ein australischer Astronom namens John O'Sullivan gewann den Australia Prize für seine Entdeckungen auf diesem Gebiet ein Jahr bevor die Techniken entwickelt wurden, mit denen wir auf drahtlose Computernetzwerke
zugreifen. Als Ergebnis seiner Bemühungen als Radioastronom entstand dieses Patent. Für das Ziel der Durchführung von Sicherheitsscans wurde beispielsweise die Terahertz-Technologie genutzt , um Konzepte und Methoden aus der SubmillimeterAstronomie umzusetzen.
Zwei weitere Bereiche, in denen die Astronomie die Führung bei der Entwicklung breiter anwendbarer Methoden übernommen hat, sind die Technologie der aktiven Optik und hochempfindliche Detektoren, die das gesamte elektromagnetische Spektrum umfassen. Da Astronomen, um Craig Mackay zu paraphrasieren, häufig keine Kontrolle über die Helligkeit ihrer Quellen haben und daher die Helligkeit der Quelle nicht einfach erhöhen können, um die besten Bilder zu erhalten, hat die Astronomie einige der empfindlichsten Detektoren hervorgebracht. Die einzigen beiden Alternativen zur Verbesserung der Bildqualität bestehen darin, die Größe des Teleskops zu ändern oder die Leistung und Eigenschaften der Detektoren zu verbessern. Während alle Anstrengungen unternommen werden, Teleskope größer zu machen, müssen Sie, sobald Sie ein Teleskop haben, auch die Detektoren größer machen. Daher hat die Astronomie unter allen Wissenschaftsbereichen die besten Detektoren.
Ich könnte ewig weitermachen. Die Astronomie hat einen erheblichen Einfluss auf die Entwicklung der Funksignal- und Funkkommunikationstechnologie. Datenverwaltung, Bildverarbeitung und andere Prozesse werden von Organisationen verwendet , die sich auf statistische Inferenz spezialisiert haben und auf astronomischer Forschung basieren. Es wird jedoch häufig beobachtet, dass Astronomen dieses Feld nicht mit der Absicht betreten haben, einen erheblichen finanziellen Einfluss zu haben. Und selbst wenn Sie sie ursprünglich dazu angewiesen hätten, hätten sie es höchstwahrscheinlich nicht getan. nicht unsere Absichten oder Methoden.
Dieser Ansatz gilt sowohl für Ihr spezielles Studienfach als auch für Astronomie und Grundlagenwissenschaften. Der Nobelpreisträger Riccardo Giacconi leistete in meiner Region Pionierarbeit in der Röntgenastronomie. Zu dieser Zeit war er für American Science and Engineering angestellt. Giacconis bahnbrechende Arbeit auf dem Gebiet der Röntgendetektion diente laut seiner Biografie auf der AS&E-Website als Grundlage für die einzigartige Technologie des Unternehmens für Anti-Terror- und Sicherheitsanwendungen (). As&E wurde häufig auf Gepäck gedruckt, das in den 1970er Jahren an den Sicherheitskontrollen von Flughäfen kontrolliert wurde. Sie haben kürzlich erfahren, dass AS&E die Röntgendetektoren herstellt, mit denen der Inhalt eines ganzen Autos untersucht wird. Die komplementäre Natur der Röntgenastronomie und die Prozesse, die zum Bau dieser Geräte erforderlich sind, um die besten Mittel zum Nachweis von Röntgenstrahlen zu erhalten, tragen wesentlich zu diesem erfolgreichen Ableger bei.
Die Teleskope und Gitter am Chandra X-Ray Observatory sind von höchster Qualität . Sein von Claude Canizares und Mark Schattenberg entwickeltes Hochenergie-Transmissionsgitter erzeugt hochauflösende Röntgenspektren und basiert auf GoldNanostrukturen. Diese Wissenschaftler fanden in den 1980er und 1990er Jahren heraus, wie man sehr einheitliche Duplikate von Strukturen herstellen kann, die Röntgenstrahlen beugen könnten. Chandra war in der Lage, ihr großartiges Spektrum als Ergebnis ihrer Arbeit hervorzubringen. Infolgedessen ist Schattenberg derzeit forschender Astrophysiker am MIT sowie Unternehmer. Nachdem er Preise gewonnen hatte, erschuf er den „ Nanolineal “, das weltweit präziseste Gittermusterwerkzeug, und benutzte es, um sein Unternehmen bei der Herstellung des größten Beugungsgitters aller Zeiten zu unterstützen. Auf ihrer Website listen sie weitere Anwendungen für ihre Gadgets auf, etwa die Laserfusion ().
Es ist einfach, sich Anwendungen vorzustellen, die aus unserer Forschung hervorgegangen sind. Das Engagement der University of Leicester für die Röntgendetektion hat zu einer Vielzahl von Detektortypen geführt, darunter großflächige, hochauflösende, effektive Detektoren mit niedrigem Hintergrund. Heutzutage platziert ein Zahnarzt häufig eine CCD-Kamera in Ihrem Mund. Auch wenn Astronomie und zahnärztliche Röntgenbildgebung nicht die gleichen Techniken verwenden, gibt es eine Verbindung zwischen den beiden Disziplinen. E2v ist ein Pionier in diesem speziellen Anwendungsbereich (). Auch wenn die Maßstabsunterschiede zwischen astronomischer und medizinischer Bildgebung deutlich sind, gibt es doch zahlreiche Gemeinsamkeiten. Die Probe könnte beschädigt werden, wenn die Röntgenquelle zu stark ist (Abbildung 4). Die MPE-Firma in Leicester hat zum Bau von Chandras hochauflösender Kamera beigetragen, ebenso wie ein Spin- off, das von einer medizinischen Einrichtung in Nottingham genutzt wird. Außerdem stellen sie winzige Gammastrahlenkameras her. Das Münchner Team, das an XMM-Newton gearbeitet und den pnDetektor entwickelt hat, hat dadurch auch ein weiteres Spin-off gegründet: Sie besitzen jetzt eine Firma namens PN Sensor (), die Strahlungssensoren für verschiedene Anwendungen herstellt.
Diese Szenarien dienen als Beispiele dafür, wie typisch dies ist. In der Astronomie gibt es unzählige Beispiele dafür, die Sie in jeder Branche finden können. Auch wenn die Vorteile dieser Technologie offensichtlich sind, wäre es schwierig abzuschätzen, wie viel Arbeit in ihre Entwicklung geflossen ist. Der Grund, warum wir das Universum studieren, liegt nicht an der Astronomie; Astronomie ist ein Nebeneffekt.
Natürlich hat viel Forschung in der solar-terrestrischen Physik Anwendungen (Abbildung 5). (5 Abbildung). Die Sonnenaktivität könnte in den kommenden Jahren Schwierigkeiten für die
Satellitennavigation und andere Systeme bereiten, da sich die Sonne in ihrem Zyklus erwärmt, wenn wir uns dem Sonnenmaximum nähern. Ereignisse, die in den Häusern und im täglichen Leben der Menschen stattfinden, haben einen direkten Einfluss auf die Astronomie in der terrestrischen Verbindung des Sonnensystems.
Hier ist die Metro-Zeitung für heute, um einen bedeutenden Beitrag hervorzuheben, den die Astronomie leistet, den ich ebenfalls betonen möchte . Ein großes Bild von Saturn erscheint auf einer Seite, gefolgt von einem ganzen Abschnitt über Astronomie auf den folgenden Seiten. Da einer unserer wichtigsten Auswirkungen das Interesse der Öffentlichkeit an der Astronomie und ihrer Rolle in Gesellschaft und Kultur ist, werden nur wenige Bereiche von den Medien so gut abgedeckt wie die Astronomie. Ich bin mir jedoch nicht sicher, wie Sie einen solchen Einfluss quantifizieren würden. Ein junger Mensch, der heute die Metro liest und zum Studium der Naturwissenschaften getrieben wird, ist schwer zu messen.
3:
Das High Energy Transmission Grating des Chandra X-Ray Observatory (links) verwendet Gold-Nanostrukturen, um präzise Spektren zu erzeugen. Neben dem Nanolineal , das zur Herstellung der größten und höchstpräzisen Gitter verwendet wird, wie das 91 42-cm-Gitter, das an der Universität Osaka für die Laserimpulskompression verwendet wird (oben), führte die Erfindung dieses Geräts zur Entwicklung zahlreicher anderer Detektoren (Oben). Das High Energy Transmission Grating des Chandra X-Ray Observatory (links) verwendet Gold-Nanostrukturen, um präzise Spektren zu erzeugen. Neben dem Nanolineal , das zur Herstellung der größten und höchstpräzisen Gitter verwendet wird, wie das 91 42-cm-Gitter, das an der Universität Osaka für die Laserimpulskompression verwendet wird (oben), führte die Erfindung
dieses Geräts zur Entwicklung zahlreicher anderer Detektoren (Oben).
Kann die Wirkung gemessen werden?
Die RAS hat die Frage der wirtschaftlichen Auswirkungen sehr ernst genommen, und wir haben mit dem Institut für Physik zusammengearbeitet, um zu sehen, ob wir sie quantifizieren können. Unser Ziel war es, einen Zusammenhang zwischen der Entscheidung, ein Pfund für die astronomische Forschung auszugeben, und dem anschließenden Auftreten zusätzlicher Pfunde an anderer Stelle nachzuweisen. Geplant waren 12 Fallstudien, beginnend mit a Es wurde eine Pilotstudie mit drei Personen angefordert, und Oxford Economics wurde mit der Durchführung beauftragt. Sie versuchten, drei wichtige Technologien mit den zugrunde liegenden wissenschaftlichen Erkenntnissen zu verbinden. Die Pilotforschung hat uns zu dem Schluss geführt, dass wir es nicht schaffen können. Darüber hinaus halten weder Oxford Economics noch wir dies für realistisch. Die Studie wird daher nicht weitergeführt. Sich durch ein kompliziertes Beziehungsgeflecht zu sortieren, ist schwierig. Es ist ungewöhnlich, dass jemand eine Entdeckung in einem Labor oder auf einer Bank macht und dann „Heureka“ ruft, zu einem Unternehmen sprintet, das es in etwas verwandeln kann, für das wir alle gerne bezahlen würden. Das passiert mit ziemlicher Sicherheit nie, weil es so unwahrscheinlich ist. Was tatsächlich passiert ist, dass jede wissenschaftliche Entwicklung Teil eines riesigen internationalen Netzwerks ist. Wenn Sie versuchen, den britischen Knoten im Netzwerk zu isolieren, können Sie möglicherweise den Beitrag Großbritanniens zu der Arbeit isolieren, aber Sie vergessen möglicherweise, dass Sie Teil des Netzwerks sein müssen, um teilnehmen und das Projekt abschließen zu können an erster Stelle arbeiten. Wir kamen zu dem Schluss, dass eine solche Analyse nicht durchgeführt werden kann und noch irgendeine Bedeutung hat. Es ist schwierig
nachzuvollziehen, wie sich die Beiträge der Astronomie im Laufe der Zeit verändert haben, da viele von ihnen auch langfristig angelegt sind und sich auf sehr grundlegende Forschung konzentrieren. Am 13. November schreibt Stefan Collini für das Times Literary Supplement über vergleichbare Themen der Geisteswissenschaften. Es kann schwierig sein, dieses Problem der Regierung und denjenigen zu erklären, die darauf bestehen, die Art und Weise, wie wir unsere Arbeit erledigen, zu ändern. Nach unserem Treffen betonte ein Mitarbeiter von Lord Drayson mir gegenüber, wie wichtig es ist, unsere Arbeit quantitativ zu bewerten. Oberstes Ziel der Regierung ist es nicht, andere Astronomen zu beeindrucken. Es ist daran interessiert, Produkte im Zusammenhang mit Astronomie zu entwickeln, die von der breiten Öffentlichkeit gekauft werden. Dies kommt vor, aber wie wir gezeigt haben, ist es sehr schwer zu quantifizieren und geschieht normalerweise über viel längere Zeiträume, als die Regierungen normalerweise berücksichtigen.
Das liegt meiner Meinung nach teilweise daran, dass die Leute nicht verstehen, wie Wissenschaft gemacht wird. Obwohl mir bewusst ist, dass jeder Wissenschaftler dazu seine eigenen Ansichten hat, möchte ich einen Überblick darüber geben, wie wir meiner Meinung nach Wissenschaft betreiben sollten. Das sind nur meine.
Hut lässt Astronomie funktionieren
Zunächst einmal denke ich, dass viele wissenschaftliche Entdeckungen, einschließlich derer in der Astronomie, von glücklichen Zufällen abhängen. Roberts (1989, Serendipity: Accidental Discoveries in Science, Wiley, New York) argumentiert in seinem Essay über Serendipity in der Forschung, dass alle signifikanten Substanzen zufällig entdeckt wurden. Er beschreibt einen entscheidenden Schritt bei der Umwandlung von Quecksilber in synthetisches Indigo. Da sich die Reaktion beschleunigte, wenn ein zur Temperaturmessung verwendetes Thermometer zerbrochen wurde, wurde der Schluss gezogen, dass Quecksilber an dem Prozess beteiligt war. Auch die Astronomie weist ein ähnliches
Muster auf, und das Buch ist wunderbar und voller Geschichten dieser Art.
Das Wort Serendipity hat die ungünstige Konnotation von Glück. Außerdem spielen Banken, was die Sache nur noch schlimmer macht. So sind wir nicht! Wir sind viel orientierter, aber wir haben auch abgewendete Visionen und Zufälle in unseren Köpfen. Sie können den Andromeda-Nebel nicht sehen, wenn Sie ihn direkt anstarren. Sie müssen indirekt sehen, um einen kurzen Blick zur Seite zu werfen, wo Ihre Netzhaut empfindlicher ist. Wenn Sie ein Problem lösen wollen, müssen Sie darüber nachdenken, damit experimentieren und es aus verschiedenen Richtungen angehen, bis Ihnen plötzlich die Antwort einfällt. Es ist gut, unter Druck zu stehen, wenn man Stipendien schreibt, Zeitvorschläge macht, Papiere liest und andere Aufgaben; Prioritäten setzen zu müssen, schärft meiner Meinung nach den Verstand. Es wird jedoch zum Feind des Denkens und zu einer weiteren lästigen Aufgabe, wenn Sie tonnenweise Förderanträge schreiben müssen , weil die Erfolgsquote so gering ist. Dieser Situation nähern wir uns gerade.
Ich glaube, dass unsere internationale Wettbewerbsfähigkeit im Bereich der Grundlagenforschung stark unter dem Druck leiden wird, unsere Arbeit wirtschaftlich zu verzinsen. Und ich werde eine umstrittene Aussage hinzufügen, weil ich denke, dass sie wahr ist. Warum hat seit der Ehrung von Neville Mott kein in Großbritannien ansässiger Physiker den Physik-Nobelpreis gewonnen ? Mir ist bekannt, dass ein britischer Physiker, der im Ausland lebt, gewonnen hat und dass ein Forscher, der zum Zeitpunkt der Forschung im Vereinigten Königreich ansässig war, ebenfalls einen Nobelpreis erhalten hat, aber britische Physiker, die im Vereinigten Königreich ansässig sind, nicht. Ich glaube, das ist der Fall, weil viele der Physiker, die ich kenne, ein oder mehrere Unternehmen besitzen, und das galt besonders während der Thatcher-Jahre, als der Fokus
stark auf wirtschaftlichen Auswirkungen lag. Nicht alle fahren Porsche, und nicht alle haben Nobelpreise gewonnen. Obwohl es zugegebenermaßen selten ist und eine wirklich außergewöhnliche Person erfordert, halte ich es für gering, dass jemand, der Werke von Nobelpreisträgern produziert , auch als Unternehmer erfolgreich sein wird. Es ist höchst unwahrscheinlich, dass eine Person beide Arten von Fähigkeiten haben könnte. Obwohl es sie gibt, sind sie sehr selten. Ich denke, dass zu viele Physiker im Vereinigten Königreich von dem Wunsch abgelenkt wurden, einer Arbeit nachzugehen, die wirtschaftliche Auswirkungen haben wird. Es wurde nicht bewiesen, aber das ist nur meine Theorie, und Beobachtungen stützen sie.
Ich bin auch neugierig, warum wir Astronomie studieren. Warum macht mir das Astronomiestudium so viel Spaß? Warum haben so viele Menschen wie ich die Astronomie zu ihrem Beruf gemacht? Es liegt nicht an den Auswirkungen auf die Wirtschaft oder sogar auf die Auswirkungen auf unser individuelles Leben! Der Mathematiker GH Hardy hat dazu einige Meinungen. Er war definitiv einzigartig; Nach dem, was ich gelesen habe, hat er als kleines Kind die Kirchenliednummern in der Kirche berücksichtigt. Er scheint ein wenig hochmütig zu sein und arbeitete später im Leben an der Theorie der Zahlen. „Ich habe nie etwas Wertvolles getan. Keine meiner Entdeckungen hat direkt oder indirekt die Annehmlichkeiten der Welt verändert oder stellt ein erhebliches Risiko dar, sie zu verändern. Wir alle wissen jedoch, dass Faktorisierung und Primzahlen – genau das Thema, das GH Hardy fühlte sich zu seinen Lebzeiten so wenig ausgelastet – die Grundlage der digitalen Kreditkartensicherheit. Seine Arbeit wurde nicht mit der Absicht getan, hilfreich zu sein, im Gegenteil! Es ist auch wichtig, daran zu denken, wenn man versucht, Wissenschaftler zu motivieren, dies zu sagen sie müssen Fortschritte in Bereichen machen, die Auswirkungen auf die Wirtschaft haben, ist unwirksam.
