مرزهای اخترشناسی (2)
در مطلب پیش به بیان دستاوردهای جدید علمی در عرصه ستاره شناسی پرداختیم و به مدد این پیشرفت ها نمایی از عالمی که در آن زندگی می کنیم را ترسیم کردیم. اکنون به بیان تغییر و تحولاتی که ما را در رسیدن به درک عالم کمک کرده اند می پردازیم.
عامه مردم این کره خاکی، حتی بسیاری از درس خوانده ها و تحصیل کرده ها از این دانش های تازه یافته خبر ندارند؛ آنها هم که گهگاه خبری پیدا می کنند، در حیرت اند که آیا این منجمان می دانند چه می کنند؟ هر روز روایت تازه ای می پردازند. دیروز می گفتند که عالم، به طور منظم در حال انبساط است و امروز می گویند که به دلیل ندانسته و نیرویی نامعلوم، عالم با شتاب انبساط می یابد. تا دیروز از ماده تاریک و معضلات آن سخن می گفتند و امروز از انرژی تاریک حکایت می کنند و می گویند که سه چهارم انرژی عالم انرژی تاریک است. در پاسخ این افراد من گفته یکی از دانشمندان بزرگ قرن بیستم، جان هالدین، زیست شناس را نقل می کنم که: عالم نه فقط بسیار شگفت انگیز است، بلکه شگف انگیزتر از آن است که حتی بتوانید تصورش را بکنید.
در مرزهای علم همیشه تا اندازه ای سردرگمی حاکم است که سال ها و یا شاید قرن ها طول بکشد تا از آن سر دربیاوریم. عالم به آسانی رازهایش را نمی گشاید، گشودن کوچک ترین رازها، زحمتی و تلاشی جانکاه می طلبد.اما این پازل و معما، با تلاش اهل اعلم تکه تکه حل شده و حل می شود. قدم به قدم تصویر ما از عالم هماهنگ تر و روشن تر می شود.
برای آنکه تصویری عددی از عالم بدهم، فقط ستارگان با فروغ عالم را شماره می کنم، ستارگانی که از خود نوری گسیل می کنند که به واسطه آن با ابزارهای نجومی ما دیده می شوند.
خورشید ما با نه سیاره اش (که دو سال پیش اخترشناسان سیاره نهم، پلوتون، را از جمع سیارات اصلی کنار گذاشته اند) در لبه یکی از بازوهای مارپیچی کهکشان ما جای دارد. کهکشان ما، به صورت یک عدسی، قطری در حدود یک صد هزار سال نوری و ضخامت 15000 سال نوری به تقریب دارای یکصد میلیارد ستاره است. رصدهای ما از اعماق آسمان بر آن دلالت دارد که عالم مرئی، یعنی تا آنجا که می توانیم ببینیم، از هزارها میلیارد کهکشان پر شده است.
دوره جدید پیشرفت نجوم را شاید بتوان به طور سمبولیک از کشف اختروش ها (کوازارها) در دهه 1960 میلادی دانست. پیشرفت نجوم و فیزیکدانان، عمدتاً مدیون چند عامل اصلی در علوم فیزیک و فناوری بوده است: انقلاب الکترونیک و اپتیک که پس از جنگ جهانی آغاز شد و در سه دهه اخیر شتابی بی امان یافته است. فناوری مواد بسیار سبک و مقاوم و بالاخره علم و فناوری آمایش و پردازش داده ها.
1) به یمن تحولات اپتیکی می توان آینه های بزرگ به ضخامت کم ساخت و آنها را بر پایه های استقرار سبک و مقاوم نصب کرد. کاری که اگر 50 سال پیش قصد انجام آن را داشتید باید دستگاه های عریض و طویلی برای آن طراحی می کردید که عملا قادر به انجام آن نبودید!
2) می توان تعداد زیادی آینه را با دقتی حیرت آور چنان تنظیم کرد که مانند یک تلسکوپ بزرگ یکپارچه عمل کند. یعنی به جای این که شما یک تلسکوپ عظیم با آینه ای یکسره داشته باشید می توانید از ترکیب چند آینه کوچکتر، تلسکوپ خود را تشکیل دهید. مثلاً تلسکوپ معروف ده متری کک در هاوایی از 36 قطعه آینه 8/1 متری تشکیل شده است.
3) افت و خیزهای جو زمین و حرکات دیگر جوی همیشه از موانع مهم رویت و تصویر گیری بوده اند. آینه های تلسکوپ را امروزه می توان با بهره گیری از دانش اپتیک تطبیقی و استفاده از سنسورهای الکترونیکی، چنان در لحظه تصحیح کرد که آثار این افت و خیزها از میان برداشته شود.
4) تلسکوپ های مداری، مانند تلسکوپ فضایی هابل، مشکلات ناشی از جو را پشت سر می گذارند. امروزه ده ها نمونه از این گونه تلسکوپ ها در مدارهای مختلف به ارسال داده به زمین می پردازند. کشفیات حاصل از این تلسکوپ های مداری چنان وسیع است که شرحش از حوصله این مقاله خارج است.
5) در گذشته برای گرفتن طیف یک کهکشان لازم بود که تلسکوپی تماماً به این کار اختصاص یابد، ولی با تکنیک های امروزی می توان در آن واحد از ده ها کهکشان طیف گرفت و در حین کار به پردازش آن ها پرداخت.
CCD، این وسیله اپتوالکترونیکی که این روزها در دوربین های دیجیتال و دوربین های ویدئویی خانگی هم تعبیه شده است، در نورسنجی نجومی انقلابی پدید آورده است. آنجا که لازم بود ساعتهای متمادی تلسکوپی را بر کهکشانی دور دست متمرکز کرد تا از آن تصویری قابل رویت به دست آورد، امروزه به کمک CCD های حرفه ای پیشرفته می توان در فرصتی بسیار کوتاه تر و با وضوحی به مراتب بیشتر تصویری به دست آورد که بی درنگ قابل پردازش باشد.
6) امروزه دیگر منجمان محدود به حوزه امواج مرئی و رادیویی نیستند. گستره های دیگر طیف الکترومغناطیسی و نیز ذراتی چون نوترینوی گریزپا در کشف رازهای عالم به یاری منجمان آمده اند. زرادخانه تکنیک های مدرن اختر فیزیک از همه دانش ها و فنون معاصر بهره مند می شود. کامپیوتر ها و روشهای پردازش داده ها و ارتباطات نوین، ضرورت حضور منجم را در پای دوربین تا حد زیادی از میان برداشته است. امروزه منجم در اتاق کارش در آن سوی زمین، آسمان را در این سو رصد می کند، تلسکوپ را هدایت می کند، داده اش را استخراج می کند و آن را پردازش می کند و نتایج حاصل را به صورت دانش سازمان یافته نوین ارائه می کند.
کار منجم آماتور نیز به همین قیاس تغییر کرده است که در سری مقالات " سرگرمی در مرزهای دانش" به طور مفصل به آن پرداخته ایم.
فرآوری: م.ح.اربابی فر
بخش دانش و زندگی
برگرفته از مقاله ماهنامه نجوم 181 به قلم استاد محمد رضا خواجه پور
