Какво е астрофизика?

Черна сфера с извити сини линии, излизащи от нея и светещ диск около нея.

Концепцията на художника за черна дупка. Астрономите използват телескопи, както на Земята, така и в космоса, за да събират радиация от космически обекти. Астрофизиците притежават законите на физиката и физическите теории, за да интерпретират тази радиация. В крайна сметка, от наблюденията на астрономите, умовете и труда на астрофизиците - и въображението на космическите художници - имаме образи като този. Изображение чрез Dana Berry/ НАСА/Уикимедия Commons.


Астрофизиката е наука за физическите процеси в космоса. Той използва данни, събрани от астрономи, използващи телескопи на Земята и в космоса - комбинирани със законите и теориите на физиката - за да интерпретира Вселената около нас. Ако астрономията поискаКаквоикъдето, пита астрофизикатакакизащо. Сестринска наука -планетарна наука- изучава планетите в нашата слънчева система и отдалечените слънчеви системи в нашата галактика Млечен път. Друга сестринска наука -космология-изучава външните галактики и празноти, както и мащабната структура и история на Вселената.

Например, един астроном може да прекара нощи пред телескопа, събирайки данни за звезда. Слагане на шапката си на астрофизик - и в зависимост от това кои инструменти са били използвани заедно с телескопа (фотометриилиспектрометри, например) - тогава този учен ще се обърне към законите на физиката, за да разбере как тази звезда произвежда енергията си, дали има спътник (или може би планети или може би обграждащ диск) и как звездата се движи през космоса.


Тогава галактическите астрофизици биха попитали как тази звезда се вписва в това, което е известно за нашата галактика Млечен път.

Тогава космолозите биха попитали как знанията за звездите съвпадат с тези на Вселената като цяло.

Между другото, всички тези етикети - астроном, астрофизик, космолог, например - може да опишат един човек, чиято работа е да изучава и разбира Вселената.

Плюс това описание е много, много опростен поглед върху това, което астрономите/астрофизиците/космолозите всъщност правят. Те биха могли например да включат много други науки в своите изследвания: химия, геология, биология и др. Те ще фокусират всички тези знания, използвайки мощен и сложен арсенал от теории, инструменти и изчислителна мощ, които биха били немислими само преди няколко десетилетия. Всички инструменти на астрономията, всичките й различни устройства, данни, теории и пътища на изследване се стремят да отговорят на най -големите въпроси на човечеството. Как нашата вселена е попаднала тук? Каква е историята му? Откъдениеидвам от? Има ли други като нас, другаде в космоса?




Силует на човек пред космически изглеждащи облаци.

В крайна сметка астрофизиката е инструмент, който помага на човечеството да разбере мястото си в космоса.

Историята на астрофизиката наистина започва в Европа с Ренесанса, когато астрономията сваля оковите на митове от векове и се превръща в истинска наука. Във Флоренция през 1610 г.Галилео Галилейстана един от първите, който обърна телескопа към небето, разкривайки вселена, противоречаща на ограничаващите учения на Църквата. До 1633 г. това опасно противоречие видя Галилей, съден от римската инквизиция и оставен под домашен арест до края на живота си до смъртта си през 1642 г.

Картина в средновековен стил, показваща богат седящ мъж, надничащ през телескоп; над него се навежда червенобрад мъж, вероятно Галилей.

Картина на Джузепе Бертини (1858), изобразяваща Галилей (изправен), показваща дожа или херцога на Венеция (седнал) как да използва телескоп. Галилей е запомнен като един от първите големи наблюдателни астрономи. Изображение чрезУикимедия Commons.

В Англия през 1665 г.Исак Нютон, след като избяга от университета в Кеймбридж, за да избяга от Голямата чума, се установи обратно в града на неговото раждане, селската общност на Woolsthorpe, Линкълншир. През следващите няколко години той се развивасмятанеи революционни идеи за светлината. През 1687 г. той публикува свояЗакон за всеобщото привличане, заявявайки, че всяка частица привлича всяка друга частица във Вселената със сила, която е право пропорционална на продукта на техните маси и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях. За първи път учените могат да изчислят силата на привличане между обекти в космоса. Това беше огромна стъпка напред в способността на учените да разберат небесата.


Дългокос мъж с емблеми на своите открития като призма, телескоп, ябълка и планети с техните орбити.

Исак Нютон (1642-1726). Той прочуто каза през 1675 г.: „Ако съм видял по -нататък, това е като застана на раменете на гиганти.“ Изображение чрезteachertech.rice.edu.

Следователно може да се твърди, че Нютон е първият астрофизик, използвайки математическите и физическите инструменти, които самият той е разработил, за да задава въпроси за естеството на физическите процеси в космоса.

Но най -важното осъзнаване от ерата на Нютон беше просто, че Вселената се управлява от физически процеси. Като се имат предвид правилните инструменти, тези процеси могат да бъдат разбрани от хората. Вселената вече не се подчинява на капризите на мистичните и непостижими сили: това, което беше там, бешепросто физика.

През 20 век,Алберт Айнщайнинициира нова революция в нашето разбиране за гравитацията с общата си теория на относителността.


Сега се изчислява, че това, което знаем за космоса, се удвоява на всеки 10 години.

Голяма част от това знание идва от продължаващия принос на астрофизиците към нашето разбиране за законите на природата, действащи във Вселената.

Лунните календари за 2020 г. са почти разпродадени! Поръчайте вашите, преди да ги няма. Прави страхотен подарък!

Алберт Айнщайн като по -възрастен мъж.

Айнщайн през 1947 г., на 68 години. Неговите специални и общи теории за относителността променят начина, по който астрофизиците мислят за пространството, материята и времето.

В крайна сметка: Наблюдателната астрономия и астрофизиката работят заедно, за да подобрят нашето разбиране за космоса. Астрофизиците прилагат законите на физиката и физическите теории, за да интерпретират светлината, събрана от наблюдателните астрономи.