seuraaviin kysymyksiin vastasi tähtitieteilijä tohtori Cathy Imhoff Space Telescope Science Institutesta.

Mitä on tähtitiede?

tähtitiede on tieteellistä tutkimusta maailmankaikkeudesta — tähdistä, planeetoista, galakseista ja kaikesta siltä väliltä. Se on aika iso aihe!

Onko tähtitieteessä eri aloja?

Yes! Ensinnäkin monet tähtitieteilijät pitävät itseään joko teoreetikkoina, instrumentalisteina tai observationalisteina. Teoreetikot ovat erikoistuneet luomaan malleja, joissa tietokoneohjelmilla simuloidaan tähteä, supernovaa tai mitä he sitten tutkivatkaan. Instrumentalistit ovat erikoistuneet suunnittelemaan ja rakentamaan uusia mittalaitteita tai suunnittelemaan uusia teleskooppeja. Observationalistit ovat erikoistuneet datan hankkimiseen, analysointiin ja tulkintaan. Tietenkin on myös joitakin tähtitieteilijöitä, jotka tekevät kaikkia näitä asioita.

meillä on myös tapana luokitella itsemme sen mukaan, minkälaista tähtitieteellistä kohdetta tutkimme. On niitä, jotka ovat erikoistuneet tutkimaan aurinkokuntaa, ja he keskittyvät yleensä vain kaasumaisiin planeettoihin, kivisiin planeettoihin, komeettoihin, asteroideihin jne. On tähtitieteilijöitä, jotka ovat erikoistuneet tähtien tutkimiseen. Yleensä ne keskittyvät vain kuumiin tähtiin, viileisiin tähtiin tai tietyntyyppisiin tähtiin, kuten binääreihin, muuttuviin tähtiin jne. Sama pätee tähtisumuihin, galakseihin ja niin edelleen.

Kuinka pitkä on valovuosi?

valovuosi on matka, jonka valonsäde voi kulkea yhdessä vuodessa. Koska valo liikkuu hyvin nopeasti, se on pitkä matka. Se on yli 500000000000000 mailia! Termi ”valovuosi” hämmentää monia. Se kuulostaa ajan mittalta, mutta se on todellisuudessa etäisyyden mitta. Aurinkoa lähin tähti on reilun valovuoden päässä.

kuinka monta valovuotta yhdessä parsekissa on?

1 parsekissa on 3,26 valovuotta. Lähin tähti Alfa Centauri on siis noin 4,3 valovuoden päässä, mutta 1,3 parsekin päässä.

tähtitieteilijät käyttävät tutkimuksessamme yleensä parsekeja, kuten ehkä tiedätte. Mutta etäisyyksien asettaminen valovuosiin on hyödyllistä myös siksi, että se kertoo, kuinka kauan kesti, ennen kuin valo pääsi perille.

mitkä ovat valon ominaisuudet? Miksi esimerkiksi sateenkaaren kaikki värit näkyvät aina samassa kuviossa?

kuten ehkä tiedätte, valo toimii kuin aalto, eli sillä on aallonpituus. Jokaisella fotonilla eli valon pätkällä on oma aallonpituutensa. Aallonpituus kertoo, kuinka paljon energiaa fotoni kantaa ja minkä värinen se on.

Auringosta tuleva valo koostuu monien aallonpituuksien valosta. Kun valo kulkee sadepisaran tai prisman läpi, valo taittuu (taipuu). Valon taivutusmäärä riippuu sen aallonpituudesta. Violettia valoa taivutetaan eniten, sinistä seuraavaksi, sitten vihreää, keltaista, oranssia ja punaista. Tämä johtuu siitä, että violetilla on pienin aallonpituus, sitten sinisellä, sitten vihreällä… Sadepisara eli Prisma on siis levittänyt sekoittuneen valkoisen valon pois aallonpituuksilla, jotka vastaavat silmiemme havaitsemia värejä. Sir Isaac Newton todisti tämän valosta. Kannattaa kokeilla hänen kokeiluaan, joka todisti, että valkoinen valo koostuu monista väreistä ja että nuo värit ovat erillisiä ja muuttumattomia. Ensin hän kuljetti valoa prisman läpi tehden tutun sateenkaaren tunnetuksi myös spektrinä-se on tieteellinen termi. Jos läpäiset osan tuosta värillisestä valosta, sanokaamme sininen, toisen prisman läpi, vain sininen valo tulee ulos. Toisin sanoen voit rikkoa valkoisen valon eri väreihin (aallonpituudet), mutta et voi hajottaa sinistä erilleen (koska ne ovat kaikki suunnilleen samalla aallonpituudella).

P. S. Isaac Newton oli mielenkiintoinen kaveri! Kannattaa lukea hänestä ja hänen kokeistaan valolla.

tiedätkö, mitä otsonissa on? Tiedätkö, missä otsoniaukko on ja mikä on nyt ohi?

kysyit otsosta. Otsoni on itse asiassa vain erityinen hapen muoto. Hengittämämme happi on kahdesta happiatomista muodostunut molekyyli. Otsoni on kolmesta happiatomista muodostunut molekyyli. Emme pidä siitä, että otsonia on lähellä maanpintaa — meidän ei ole hyvä hengittää. Mutta on hienoa olla korkealla ilmakehässä, koska se absorboi auringon ultraviolettivaloa. Tavallisesti kaikkialla maapallolla on korkealla ilmakehässä otsonikerros.

olemme kuitenkin huolissamme siitä, että otsonikerros on hyvin ohut — ”reikä” — alueella etelänavan yläpuolella. Yritämme ymmärtää, miten reikä muodostuu, jotta voimme toivottavasti olla tekemättä reiästä suurempaa tai vaikuttamatta muuhun maahan.

ovatko tähtitieteilijät löytäneet elämää muilta planeetoilta?

tähtitieteilijät ovat jo jonkin aikaa etsineet planeettoja aurinkokuntamme ulkopuolelta. Se on todella vaikeaa. Planeetat ovat tähtiin verrattuna pieniä ja hyvin himmeitä. Se on vähän kuin yrittäisi nähdä pienen koin lentävän valtavan Kokon ympärillä. Tämä on yksi niistä tehtävistä, joita Hubble-avaruusteleskooppi työstää. Se on maan ilmakehän yläpuolella ja siinä on erittäin erinomaiset Peilit (huonosta prässistä huolimatta). Se siis näkee hyvin himmeitä asioita ja asioita, jotka ovat hyvin lähellä toisiaan taivaalla. Useimpien tiedemiesten mielestä elämää täytyy olla muuallakin. Alkuaineet ja kemikaalit, jotka muodostavat elämän maapallolla, ovat hyvin yleisiä kaikkialla maailmankaikkeudessa. Meteoreista on löydetty jopa aminohappoja! On vaikea uskoa, että kaikista noista miljardeista galakseista, joissa jokaisessa on miljardeja tähtiä, me olemme ainoat elävät olennot. Mutta elämän löytäminen ”sieltä” on hyvin vaikeaa. Olemme etsineet kovasti Marsia ja toistaiseksi, ei elämää (mutta aiomme etsiä vielä-ehkä valitsimme huonon paikan Viking-Laskeutujalle vuonna 1976). Olemme kuunnelleet äärimmäisen heikkoja radiosignaaleja, – jotka saattavat tulla toisesta sivilisaatiosta, – jonkin läheisen tähden ympärillä olevalta planeetalta. Toistaiseksi ei mitään-mutta jatkamme etsimistä!

miten Hubble-teleskooppi ottaa kuvia asioista ja lähettää ne sitten maahan?

Hubble-avaruusteleskoopilla on aluksella useita mittareita. Kuvia ottavia kutsutaan Laajakenttä / Planeettakameraksi ja toinen on himmeä Objektikamera. Nämä ovat elektronisia kameroita, jotka tallentavat kuvat numeroilla, eivät filmillä. Sitten nämä numerot lähetetään radiolla antenneille maassa, edelleen tietokoneille, jotka voivat sitten laittaa numerot takaisin yhteen kuvaksi.

onko Hubble-teleskoopilla voinut selvittää uusia galakseja?

Kyllä tähtitieteilijät ovat olleet erityisen innoissaan tarkastellessaan kaukaisimpia, nuorimpia galakseja. Ne osoittautuvat paljon epäsäännöllisemmiksi, vähemmän järjestäytyneiksi kuin tutummat, lähempänä olevat galaksit. Mielestämme nuorten galaksien täytyy olla vuorovaikutuksessa keskenään paljon, joskus jopa törmätä. Myöhemmin ne etääntyvät toisistaan ja asettuvat säännöllisempiin muotoihin (spiraaleihin, elliptisiin), jotka tunnemme.

miltä Astrolabi näyttää ja miten sitä käytetään?

Astrolabi on varhainen väline, jota käytettiin apuna mittaamaan aikaa ja auringon ja tähtien sijaintia taivaalla. Tyypillisesti se on valmistettu messingistä ja on noin 6 tuumaa koko. Se koostuu useista tasaisista, pyöreistä levyistä, jotka kaikki pyörivät tapilla. Levyt on merkitty ympyrät korkeus ja atsimuutti tietyn leveysasteen maapallolla. En ole koskaan käyttänyt astrolabia, mutta ymmärtääkseni pyörittämällä levyjä oikeisiin paikkoihin, voit käyttää auringon sijaintia päivällä kertoaksesi ajan, tai tähtien asemaa yöllä kertoaksesi ajan. Astrolabeja käytettiin enimmäkseen vuosien 800 ja 1650 välillä, jonka jälkeen tuli saataville kehittyneempiä laitteita, kuten sekstantti.

miten tietokoneet auttavat maailmankaikkeuden tutkimisessa?

saatat yllättyä kuullessasi, että tähtitieteilijät käyttävät tietokoneita paljon lähes kaikkeen, mitä me teemme. Seuraavassa on joitakin tapoja: 1) käytämme tietokoneita apuna suurten teleskooppien, dataa keräävien laitteiden ja tähtiä ja planeettoja tutkivien satelliittien pyörittämisessä. (2) käytämme tietokoneita analysoimaan tietoja ja yritämme ymmärtää, mitä tiedot tarkoittavat. (3) käytämme tietokoneita tehdäksemme matemaattisia malleja siitä, miten tähdet ja galaksit käyttäytyvät. (4) käytämme tietokoneita, jotka auttavat pääsemään käsiksi arkistoihin, joita kutsutaan arkistoiksi. Esimerkiksi satelliitti, jonka parissa työskentelen, on ottanut yli 100 000 kuvaa, jotka tallennetaan tietokoneelle. 5) käytämme tietokoneita kommunikoidaksemme toisten tähtitieteilijöiden kanssa sähköpostitse, World Wide Webissä ja niin edelleen. (6) käytämme tietokoneita kirjoittaessamme papereita, jotka kuvaavat tuloksiamme ja kuvaavat tietoja. En koskaan tajunnut, kuinka paljon tähtitieteilijät käyttävät tietokoneita, ennen kuin minulla oli joitakin opettajia ja oppilaita työskentelemässä kanssani tutkimusprojektissa. Huomasimme, että heidän täytyi oppia tietokoneista ennen kuin he pystyivät auttamaan tutkimusanalyysin tekemisessä! Käytän työssäni noin kuutta erilaista tietokonetta joka päivä!

miten avaruus tehtiin?

Poika, sinä esität vaikeita kysymyksiä! Minäpä kerron, miten astronomi luulee maailmankaikkeuden syntyneen. Uskomme, että se syntyi suuressa räjähdyksessä, joka tapahtui noin 15 miljardia vuotta sitten. Sitä on kutsuttu Alkuräjähdykseksi.”Se luultavasti kuulostaa hieman hullulta. Mutta kun katsomme kauas maailmankaikkeuteen, voimme nähdä, että kaikki liikkuu poispäin, aivan kuin suuri räjähdys räjäyttäisi kaiken kappaleiksi!

miten painovoima mitataan?

me mitataan se pudottamalla jotain!

tietenkin, jotta painovoima voidaan mitata oikein, on oltava tarkkana. Ilma auttaa esimerkiksi hidastamaan jotain putoavaa. Jotta mittaus voitaisiin tehdä oikein, meillä pitäisi olla pitkä putki, jossa ei ole ilmaa, sitten hyvin huolellisesti mitata, kuinka pitkä putki on ja kuinka kauan kestää, että jokin putoaa.

Jos painovoima pitää asiat koossa, onko painovoima kaikkialla? Ja mistä painovoima on tehty?

painovoima on yksi maailmankaikkeuden perusvoimista. Kaikella, jolla on massa (paino), on myös painovoima. Joten kyllä, painovoima on kaikkialla. Mitä massiivisempi jokin on, sitä enemmän sillä on painovoimaa. Mutta se, kuinka suuren vetovoiman tunnemme jostakin, riippuu myös siitä, kuinka kaukana olemme siitä. Vaikka maa on siis paljon aurinkoa pienempi, olemme paljon lähempänä maata, joten sen vetovoima meihin on suurempi. Jokapäiväisissä esineissä, kuten tuolissa tai bussissa, on itse asiassa myös painovoimaa, mutta ne ovat niin paljon pienempiä, että niiden vetovoima on äärimmäisen pieni.

mihin suuntaan kompassi osoittaisi ulkoavaruudessa?

se riippuu siitä, missä avaruudessa ollaan. Jos olisi Maata kiertävällä radalla, kuten avaruussukkulassa, se seuraisi siellä maan magneettikenttää, joka on aika lailla kuin maan pinnalla. Jos kuitenkin olisit lähellä aurinkoa, kompassisi reagoisi aurinkoa ympäröivään magneettikenttään. Jopa kaukana avaruudessa on yleensä heikko magneettikenttä, johon kompassisi reagoisi.

mielenkiintoinen kysymys! En usko astronauttien käyttävän kompasseja avaruudessa.

Voisitko selittää värähtelevän teorian maailmankaikkeuden alusta?

uskon, että viittaat ”Big Crunchiin” — ajatukseen siitä, että maailmankaikkeus laajenee nyt, mutta myöhemmin se pysähtyy, kääntyy ympäri ja romahtaa jälleen pisteeseen (”crunch”). Sitten oletettavasti tämä aiheuttaa uuden ”alkuräjähdyksen”, kun kaikki räjähtää ulospäin uudelleen. Maailmankaikkeus siis pamahti, laajeni, romahti, romahti, laajeni, romahti ja niin edelleen.

tämä ajatus tuli siitä, että vaikka tiedämme maailmankaikkeuden laajenevan, tiedämme myös, että kaikkeudessa olevan aineen painovoima hidastaa tätä laajenemista. Jos maailmankaikkeudessa on tarpeeksi ainetta, sillä olisi silloin tarpeeksi voimakasta painovoimaa pysäyttääkseen laajenemisen ja aiheuttaakseen romahduksen.

toinen ajatus on tietenkin se, että ainetta ja painovoimaa ei ole tarpeeksi, joten maailmankaikkeus laajenee ikuisesti. Tähän mennessä tekemämme havainnot eivät ole vastanneet tähän kysymykseen.

tiedätkö muita teorioita kuin alkuräjähdyksen ja värähtelyn?

on olemassa vanha teoria, jota kutsutaan ”vakiotilateoriaksi”. Sen mukaan ainetta muodostuu jatkuvasti kaikkialla maailmankaikkeudessa, eikä ”alkuräjähdystä” tapahtunut.”Itse asiassa Brittiläinen tähtitieteilijä Fred Hoyle, joka oli yksi tämän teorian tärkeimmistä tukijoista, antoi ”Alkuräjähdysteorialle sen nimen (hän tarkoitti sen sarkasmiksi, mutta nimi jäi mieleen). Vain muutamat tähtitieteilijät kannattavat yhä tätä teoriaa.

uusi ajatus on ”inflatorinen maailmankaikkeus.”Tämä teoria sanoo, että laajeneva osa maailmankaikkeudesta johtui ”alkuräjähdyksestä”, mutta että tämä on vain yksi osa maailmankaikkeutta. On olemassa kupla universumit ympäri, jokainen aiheuttanut ” alkuräjähdys.”Jokaisen universumin Ominaisuudet vaihtelevat sen mukaan, mitä sen alkuräjähdyksen aikana tapahtui.””Joten se, mitä kutsumme fysiikan laeiksi (miten aine ja energia käyttäytyvät maailmankaikkeudessamme), ei olisi sama jossakin toisessa kuplavolyymissa.

yksi Albert Einsteinin esittämistä ajatuksista on, että se, mitä pidämme ”avaruutena”, määräytyy aineen ja energian läsnäolon perusteella. Aineella on painovoima, massa, liike-energia ja niin edelleen. Näitä asioita voimme mitata. Nämä asiat siis muodostavat maailmankaikkeuden. Oletetaan, että ajattelemme ”paikkaa”, jossa ei ole materiaa ja energiaa — ei mitään. Se on ” ei-avaruus.”Kuinka iso se on? Emme voi mitata sitä millään tavalla. Emme voi mennä sinne, tai siellä olisi jotain. Voimme vain kuvitella sen. Joten se on ” määrittelemätön.”Et voi käyttää tiedettä kuvaamaan sitä.

nyt tiedämme, että maailmankaikkeus laajenee. Se johtuu siitä, että sen sisällä on asioita, joita voimme käyttää mittaamiseen. Tiedämme esimerkiksi valonnopeuden. Tiedämme, kuinka kaukana se on Maasta Aurinkoon. Joten me-olennot tämän universumin sisällä-voimme tehdä mittauksia ja osoittaa, että galaksit kaikkeudessa liikkuvat melko paljon poispäin toisistaan. Kun ne liikkuvat ulospäin, ne laajentavat sen, minkä voimme ”avaruutta”.”

Onko kaikkeudella loppu?

uskomme, että sillä on alku — alkuräjähdys. Lopussa näyttää olevan kaksi mahdollisuutta.

yksi on, että maailmankaikkeus laajenee ikuisesti. Jos näin kuitenkin tapahtuu, kaikki tähdet palavat lopulta loppuun ja maailmankaikkeudesta tulee kylmä, pimeä paikka.

toinen mahdollisuus on, että jossain vaiheessa maailmankaikkeus lakkaa laajenemasta ja romahtaa sitten itseensä. Jos se romahtaa itsekseen, tulee ”iso romahdus”, joka olisi aika lailla loppu meidän suhteemme!

kun kaksi galaksia törmää, mitä tapahtuu?

olet saattanut viime aikoina nähdä uutisissa joitakin kuvia kahden galaksin törmäyksestä. Silloin ne joskus sulautuvat yhteen. Todennäköisesti tähdille ei tapahdu juuri mitään, koska tähtien välissä on itse asiassa paljon tilaa. Mutta kaasu – ja pölypilvet törmäävät. Isot kaasu -, pöly-ja tähtivirrat sinkoutuvat ulos, jolloin syntyy aika hurjan näköinen pari galaksia! Siistiä!

Onko avaruudella loppua?

Tämä on kova konsepti! Yksi Albert Einsteinin esittämistä ajatuksista on, että se, mitä pidämme ”avaruutena”, määräytyy aineen ja energian läsnäolon perusteella. Aineella on painovoima, massa, liike-energia ja niin edelleen. Näitä asioita voimme mitata. Nämä asiat siis muodostavat maailmankaikkeuden.

Oletetaan, että ajattelemme ”paikkaa”, jossa ei ole materiaa ja energiaa — ei mitään. Se on ” ei-avaruus.”Kuinka iso se on? Emme voi mitata sitä millään tavalla. Emme voi mennä sinne, tai siellä olisi jotain. Voimme vain kuvitella sen. Joten se on ” määrittelemätön.”Et voi käyttää tiedettä kuvaamaan sitä.

nyt tiedämme, että maailmankaikkeus laajenee. Se johtuu siitä, että sen sisällä on asioita, joita voimme käyttää mittaamiseen. Tiedämme esimerkiksi valonnopeuden. Tiedämme, kuinka kaukana se on Maasta Aurinkoon. Joten me-olennot tämän universumin sisällä-voimme tehdä mittauksia ja osoittaa, että galaksit kaikkeudessa liikkuvat melko paljon poispäin toisistaan. Kun ne liikkuvat ulospäin, ne laajentavat sen, minkä voimme ”avaruutta”.”

Onko totta, että ihmisten tulevaisuuden voi kertoa tähdistä ja auringosta? Kertovatko he, mitä he tekevät seuraavaksi?
astrologia perustuu muinaisuskontoon. Ei ole tieteellisiä perusteita uskoa, että tähdet hallitsevat elämäämme. Laskin esimerkiksi kerran, että vauvan synnyttäneen lääkärin pieni painovoimamäärä on suurempi kuin läheisen tähden painovoima.

kuinka kauan sitten maailmankaikkeus muodostui?

sen arvellaan muodostuneen noin 12-20 miljardia vuotta sitten. Määrä on vielä melko epävarma, mutta tiedämme, että galaksissamme on noin 12 miljardia vuotta vanhoja tähtiä, joten sen täytyy olla ainakin se.

onko maan ulkopuolista elämää todella olemassa?

on hyvin vaikea vastata kysymyksiisi, koska ainoa elämä, josta tiedämme varmasti, on maan päällä! Lähes 20 vuotta sitten laskeuduimme Viking-avaruusaluksella Marsiin. Yksi sen tehtävistä oli elämän etsiminen. Se testasi bakteereja tai mikrobeja, mutta ei löytänyt niitä. On käyty suurta keskustelua siitä, millaista elämä toisella planeetalla olisi. Elämä maan päällä on hyvin monimutkaista, joten jotkut väittävät, että olisi hyvin epätodennäköistä, että elämä syntyisi jossain muualla, joka olisi meidän kaltaistamme. Mutta toiset huomauttavat, että maanpäälliseen elämään liittyvät kemikaalit ja prosessit ovat hyvin yleisiä kaikkeudessa ja että niitä odotettaisiin esiintyvän missä tahansa oikeissa olosuhteissa, joten elämä muualla voisi olla samanlaista kuin maan päällä.

olen kuullut, että olen ollut avaruudessa matkustamisen jälkeen pikkuisen nuorempi kuin sinä, kun aloitit avaruuden halki matkustamisen. Miten tämä on mahdollista?

astronauttimme eivät nuorene avaruudessa ollessaan, mutta he vanhenevat vain hieman hitaammin kuin me muut maan pinnalla sen ajan, jonka he ovat avaruudessa. Tämä on yksi Albert Einsteinin kuvaamista suhteellisuusteorian vaikutuksista. Kun jokin liikkuu hyvin nopeasti, aika tuntuu hidastuvan. Tämä vaikutus on hyvin pieni, ellet liiku lähellä valonnopeutta (186000 mailia sekunnissa!). Astronautit eivät liiku niin nopeasti-vain noin 17000 mailia tunnissa (tai kahdeksan mailia sekunnissa)!

kaikki katselemani kartat ovat samansuuntaisia. Mistä tiedän, että ne ovat oikeassa suunnassa?

kartan voi piirtää mihin suuntaan tahansa. Mutta sekaannusten välttämiseksi useimmat kartat on piirretty niin, että pohjoinen on ylhäällä ja Itä oikealla. Usein on pieni ”kompassi” – merkki, joka näyttää pohjoisen, etelän, idän ja lännen suunnat. Olen nähnyt muutamia karttoja, joissa suunnat on käännetty, mutta aina jossain kartassa on kompassimerkki, joka kertoo, mikä suunta on kumpi.

on kyllä jossain määrin järkevää laittaa joko Pohjoisnapa tai etelänapa huipulle maan pyörimisliikkeen vuoksi. Se määrittelee pohjoisen ja etelän. Ymmärtääkseni pohjoisnapa on huipulla siksi, että monet varhaisista kartanpiirtäjistä olivat Euroopasta ja elävät siten pohjoisella pallonpuoliskolla. Olen nähnyt joitakin karttoja, jotka on piirretty toisinpäin — etelänavan ollessa huipulla — ja jotka eteläisellä pallonpuoliskolla asuvat ihmiset ovat yleensä tehneet tehdäkseen tämän asian selväksi!

miten Taivaanvahti löydettiin? Käyttävätkö ihmiset sitä yhä? Mitkä ovat tärkeimmät tähdet navigoida?

käytämme edelleen taivaallista navigointia, mutta uudella tavalla. Monet satelliiteistamme ohjaavat tähtiä. Hubble – avaruusteleskooppi ja myös työstämäni satelliitti, IUE, käyttävät tietokonetta ja liiketunnistimia liikkuakseen taivaalla. Mutta osoittaaksemme täsmälleen oikeaan paikkaan meidän täytyy paikantaa yksi tai kaksi tunnettua tähteä, joiden asemat tunnemme. Noilta tähdiltä voimme sitten osoittaa tarkasti mihin kohtaan taivasta haluamme. Uskon, että taivaallinen navigointi alkoi merimiehistä. Merellä on vain vesi, aurinko ja tähdet. Varhaiset merimiehet keksivät ehkä jotain navigoinnin perusasioita.

luultavasti tärkein tähti suunnistuksen kannalta sekä silloin että nyt on Polaris, Seivästähti. Olet ehkä oppinut löytämään Otavan (Ursa Major) tähdistön. Otavan päässä olevat kaksi tähteä osoittavat Napatähteä (joka on osa himmeämpää tähtikuviota, pikku Otavaa eli Ursa Minoria). Niin kauan kuin olet maapallon pohjoisella pallonpuoliskolla, voit käyttää Polaris löytää pohjoiseen yöllä (jos se ei ole pilvinen, sade, tai lunta).

miten ihmiset käyttävät taivaallista navigointia? Onko taivaalla muuta kuin tähtiä?

luulen, että laivat eivät enää käytä niin paljon taivaallista navigointia. Laivat ja lentokoneet käyttävät radiomajakoita niiden sijainnin määrittämiseen. Jos voit poimia kaksi tai useampia radiomajakoita, voit selvittää missä olet melko tarkasti. Viime aikoina olemme käyttäneet radiomajakoita avaruudesta! On olemassa useita satelliitteja kiertoradalla, joita käytetään vain selvittää, missä olet. Tätä kutsutaan Global Positioning Systemiksi eli GPS: ksi. Jos muistan oikein, sen kehitti Yhdysvaltain armeija, mutta se on nyt kaikkien käytettävissä. Ihmiset voivat nyt ostaa GPS-laitteen ja laittaa sen omaan veneeseensä, vaikka se olisi vain jahti tai soutuvene. Se on erittäin tarkka ja on nyt saatavilla kaupallisesti. Se on rakennettu siihen kaikki radioanturit ja tietokone tehdä laskelmat puolestasi.

kuka saa kunnian siitä, että sanoo auringon olevan aurinkokunnan keskus, ja että planeetat kiertävät sitä?

ajatus siitä, että aurinko on aurinkokuntamme keskus, on peräisin puolalaiselta Tähtitieteilijältä Nicolaus Kopernikukselta. Hän julkaisi ajatuksen ensimmäisen kerran vuonna 1514. Tätä ajatusta ei kuitenkaan heti hyväksytty.

Tanskalainen tähtitieteilijä Tyko Brahe teki planeettojen liikkeistä hyvin tarkkoja havaintoja, jotka olivat parhaita, mitä oli koskaan tehty. Nämä havainnot olivat kaikkien planeettojen ratoja koskevien teorioiden testi. Ne tehtiin 1500-luvun lopulla (hän löysi supernovan vuonna 1572).

se oli saksalainen tähtitieteilijä Johannes Kepler jotka keksi matemaattinen teoria, että todella työskennellyt selittää liikettä, planeetat (käyttäen huolellista havaintoja, Tycho). Hän osoitti, että planeetat todella liikkuvat soikeina, eivät ympyröinä, auringon ympärillä. Hänen planeettojen kiertoratoja käsittelevä teoksensa julkaistiin vuosina 1609-1627.

lopulta Galilei oli ensimmäinen ihminen, joka katsoi yötaivasta kaukoputkella. Hän havaitsi Jupiteria kiertävillä radoilla kuita, että Venuksessa on vaiheita ja että planeetat näyttivät suuremmilta ja pienemmiltä liikkuessaan taivaalla. Hän havaitsi, että näissä havainnoissa voi olla järkeä vain, jos aurinko on aurinkokunnan keskus. Hänen ajatuksensa julkaistiin vuonna 1632. Hän joutui kuitenkin vaikeuksiin, koska katolinen kirkko tuohon aikaan väitti, että maa oli kaikkeuden keskus.

idea on siis peräisin Kopernikukselta, mutta kesti jonkin aikaa ennen kuin se voitiin todistaa ja ennen kuin se hyväksyttiin yleisesti oikeaksi.

miten magneetti toimii avaruudessa?

magneetti toimisi avaruudessa mainiosti. Se ei tarvitse ilmaa, painovoimaa tai mitään muutakaan toimiakseen. Itse asiassa maa on suuri magneetti. Sen magneettikentät auttavat tuottamaan revontulia, sillä auringon synnyttämät hiukkaset vuorovaikuttavat magneettikentän kanssa. Niitä peltoja kutsutaan Van Allenin vyöhykkeiksi.

Onko avaruudessa sadetta vai salamointia?

Jos avaruudessa puhutaan avaruudessa pois planeetoista ja tähdistä, niin ei, ei ole sadetta ja salamointia, koska ei ole vesipilviä.

mutta toisella planeetalla voi sataa, jos on vesipilviä. Mars on aika lähellä. Siellä on vähän vettä, mutta se on kylmää, joten se näkyy pakkasina ja jäisinä sumuina. Myös Jupiterissa on nähty salamoita. Siinä on erilaisia pilviä: metaania, ammoniakkia, sellaista. Mutta salama on pohjimmiltaan sähköpurkaus, ja niin voi tapahtua. Arvelisin, että salamointia esiintyy myös joidenkin muiden planeettojen pilvissä.

kuuletko itsesi puhuvan avaruudessa?

puhuminen on ääntä. Ääni on värähtelyjä, jotka kulkevat jonkin läpi-ilman, Jos puhut, mutta ääni voi kulkea nesteiden (valtameri) ja kiintoaineiden (maa) läpi samoin. Tila on hyvin tyhjä, lähes tyhjiö. Ääntä ei siis kuuluisi. Kaikki tieteiselokuvien mahtavat Kuhnurit ja sotavangit ovat hienoja erikoistehosteita, mutta eivät todellisia.

millaista avaruudessa on?

tyhjä, pimeä, kuuma toisella puolella (missä aurinko paistaa) ja kylmä toisella puolella (varjossa)!

voisitko selittää, mitä tarkoitetaan kaarevalla avaruudella, kuten Einstein mielestäni kuvasi?

yleensä puhutaan kaarevasta avaruudesta painovoiman suhteen. Auringon kaltainen suuri massa vääristää avaruutta painovoimallaan ja saa sekä aineen että energian ”putoamaan” sitä kohti. Tavallinen analogia on kuvata kaksiulotteista maailmankaikkeutta. Jos siinä ei olisi mitään, se olisi litteä, mutta laittaisi ”tähden” keskelle ja se ”säpsähtäisi” tähteä kohti.

miten revontulet (joita kutsutaan myös revontuliksi) saavat värinsä?

pohjoiset (ja Eteläiset) valot syntyvät, kun auringon lähettämät varatut hiukkaset kohtaavat maan magneettikentän. Nämä hiukkaset liukuvat magneettisen voiman suuntaisesti kohti Pohjois-ja Etelänapaa. Kun hiukkaset osuvat maan ilmakehään, ne voivat kiihottaa (lisätä energiaa) ilmassa olevia molekyylejä. Jos muistan oikein, revontulien vihreä väri on peräisin typestä (vai onko se happea?) ilmassa.

on absoluuttinen nolla, jossa atomin / molekyylin liikkeessä ei ole liike-energiaa. Onko olemassa lämpötila, jossa ei voi olla enää kineettistä energiaa, absoluuttisen nollan vastakohta?

se on hyvin mielenkiintoinen ajatus. Katsotaanpa — suurin liike-energia, mitä atomi tai molekyyli voisi saada, olisi, jos se voisi liikkua valon nopeudella. Maailmankaikkeuden syntyessä alkuräjähdyksen aikana oli varmaan melkein yhtä kuuma. Myös hiukkaskiihdyttimessä voi olla mahdollista kiihdyttää muutama atomi lähelle valonnopeutta. Muuten olisi vaikea päästä tähän ” maksimilämpötilaan.”Totta kai on vaikea päästä myös absoluuttiseen nollapisteeseen. Uskon siis, että käytännössä, vaikka näitä arvoja ei oikeasti saavuteta, päästään aika lähelle, joten käsitteet ovat päteviä.