الفلك

إذا كانت عيناي كبيرة حقًا ، هل سأرى موجات الراديو؟

إذا كانت عيناي كبيرة حقًا ، هل سأرى موجات الراديو؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

بالنظر إلى التأكيد على أن الاختلاف الأساسي بين `` أنواع '' مختلفة من الموجات الكهرومغناطيسية هو التردد / الطول الموجي ، وأن الهوائيات الأكبر مطلوبة لأطوال موجية أطول ، إذا كانت عيناي أكبر متناسبة مع الاختلاف في الطول الموجي بين موجات الضوء المرئية وموجات الراديو ، فهل ستفعل ذلك؟ رؤية موجات الراديو؟


نعم ، والأسباب جسدية وبيولوجية.

  • تستخدم أعيننا الجزيئات التي يمكن أن تثيرها موجات الضوء المرئية الكهرومغناطيسية (الطول الموجي 0.4 إلى 0.7 ميكرون تقريبًا) ويمكن بعد ذلك تحويل هذه الإثارات إلى إشارات جزيئية أخرى وفي النهاية إزالة استقطاب أغشية الخلايا العصبية ("إطلاق الخلايا العصبية").

  • تستخدم حفر عين الأفعى جزيئات يمكن أن تثيرها موجات الضوء تحت الحمراء الحرارية الكهرومغناطيسية (10 إلى 30 ميكرون تقريبًا) ويمكن بعد ذلك تحويل هذه الإثارة إلى إشارات جزيئية أخرى وفي النهاية إزالة استقطاب أغشية الخلايا العصبية ("إطلاق الخلايا العصبية").

  • تستخدم أعيننا العدسات لإنتاج صور مقلوبة على شبكية العين واستخدام الشبكات العصبية داخل شبكية العين ثم الدماغ لتحويلها إلى معلومات مفيدة.

  • تستخدم الثعابين الكاميرات ذات الثقب لإنتاج صور مقلوبة على "شبكية العين" في حفرة العين وتستخدم الشبكات العصبية داخل شبكية العين ثم الدماغ لتحويلها إلى معلومات مفيدة.

على حد علمي ، لا توجد حاليًا كائنات حية معروفة "ترى" موجات الراديو. ومع ذلك ، هناك بالتأكيد جزيئات يمكن تحفيزها بشكل غير فعال بواسطة موجات الراديو. ستعمل ترددات غيغاهرتز على تسخين الماء ، وبالتالي يمكن أن تعمل "شبكية العين الراديوية" مع التحولات الصغيرة في درجات الحرارة تمامًا كما تفعل "شبكية العين" في حفرة عين الثعبان.

من الممكن أيضًا تصور أن عينيك العملاقة يمكن أن تطور جزيئات في النهاية مع صدى كمي في بضع × 100 سم-1 إلى عدد قليل × 1000 سم-1 النطاق (من 30 إلى 3 ميكرون) تمامًا مثل تلك المفترضة في نظرية اهتزاز الشم (انظر أيضًا حالة النظرية الاهتزازية للشم والأدلة الجديدة لنظرية اهتزاز الرائحة والترميز التفاضلي للرائحة المتشابهة في دماغ نحل العسل وتحديثًا عن نظريات الذبذبات للرائحة) يمكن أن تحتوي هذه الجزيئات بسهولة على لحظات ثنائية القطب تسمح لها بالإثارة مباشرة عن طريق الإشعاع الكهرومغناطيسي ، أو بشكل غير مباشر عن طريق الإثارة الحرارية ، وإذا كانت مباشرة ، فسيتم تسهيل رؤية "اللون" بواسطة الجزيئات ذات الترددات الرنينية المختلفة تمامًا كما هو الحال في نظرية الشم.

ومع ذلك ، فأنت بحاجة إما إلى بصريات عاكسة (سطح مقعر لامع بدلاً من العدسة) أو عدسة فريسنل رفيعة أو عين مركبة باستخدام عدسات تعتمد على طول توهين الماء من المليمترات عند بعض الأطوال الموجية القريبة من الأشعة تحت الحمراء.

لكن معظم الناس يسمون نطاق الطول الموجي هذا بالأشعة تحت الحمراء ، وليس الراديو ، لذلك لا يُحتسب.

ملخص

إذا صنعت مقلة عين عملاقة يبلغ قطرها عشرة أمتار ، يمكن للعدسة أن تركز موجات الراديو ولكن فقط بسماكات وأطوال موجية معينة. يوضح الشكل أدناه أنه في الطول الموجي الطويل يحد المؤشر الحقيقي للانكسار $ n $ من الماء حوالي 9 والجزء التخيلي $ ك $ يسقط بطول موجي أطول.

بالطبع إذا كانت العدسة مصنوعة في الغالب من جزيئات غير قطبية (أو أقل قطبية) مثل بعض البروتينات أو الدهون ، فيجب أن تكون أكثر سمكًا (مؤشر حقيقي حوالي 1.5) مثل أشكال العدسات البصرية ، ولكن نأمل الامتصاص $ ك $ سيكون أقل أيضًا.

باستخدام أطوال موجات الراديو ، ربما يتعين عليك استخدام التأثير الحراري ؛ مرة أخرى مثل شبكية عين الثعبان ، سيتعين عليك استخدام الماء أو بعض الجزيئات القطبية لامتصاص موجات الراديو محليًا وتحويل طاقتها إلى زيادة طفيفة في درجة الحرارة.

إذا كانت موجات الراديو قوية حقًا ، فقد تستجيب شبكية العين لتغيرات درجة الحرارة ، لكن هذا لن يكون فعالًا.


المصدر: Ms. Thesis of Mark Lee Mesenbrink (1996) ؛ مؤشرات معقدة لانكسار الماء والجليد من أطوال موجية مرئية إلى طويلة

الشكل 3.9. مؤشرات معقدة لانكسار الماء في منطقة الموجات الراديوية / الموجات الدقيقة. - محسوب n (أعلى) و k (أسفل) ؛ ه شوان وآخرون. [1976] عند 25 درجة مئوية ، درجة عدم التيقن ± 1٪ لـ n و ± 3٪ لـ k ؛ E Sheppard [1973] عند 40 درجة مئوية ، درجة عدم التيقن من ± 1٪ لـ n و ± 3٪ لـ k ؛ 0؟ Grant and Sheppard [19741 عند 40 درجة مئوية ، وعدم التيقن من ± 1٪ لـ n و ± 3٪ لـ k.


لا ، لكن الأسباب بيولوجية وليست مادية. تعمل عيناك عن طريق تفاعل الإشعاع الكهرومغناطيسي مع جزيئات معينة (رودوبسين الذي يتكون من بروتين أوبسين المرتبط بـ 11-cis-retinal ، وهي مجموعة صناعية).

يتم ضبط هذه الجزيئات لاكتشاف الضوء ذي الأطوال الموجية المعينة. لكن لا يمكن ضبطها لاكتشاف موجات الراديو ، لأن موجات الراديو أكبر بكثير من الجزيئات. لاكتشاف موجات الراديو ، أنت بحاجة إلى هوائي ، وليس جزيء حساس للضوء.


تم اكتشاف ومضات راديو فائقة السطوع قادمة من داخل مجرتنا

انطباع الفنان & # 8217s لنجم مغناطيسي في انفجار ، يُظهر بنية مجال مغناطيسي معقد وانبعاثًا متخيلًا ، متخيلًا في أعقاب حلقة تكسير قشرة. الائتمان: فريق التصميم الجرافيكي بجامعة ماكجيل

من المحتمل أن تكون الدفقات الراديوية السريعة ناتجة عن نجم مغناطيسي ، وهو أكثر أنواع النجوم المغناطيسية في الكون.

الاندفاعات الراديوية السريعة هي ومضات شديدة السطوع من الطاقة تدوم لجزء من الثانية ، وخلالها يمكن أن تطلق طاقة تفوق طاقة الشمس بمائة مليون مرة.

منذ أن تم اكتشافها لأول مرة في عام 2007 ، لاحظ الفلكيون آثارًا لانفجارات راديو سريعة ، أو FRBs ، منتشرة في جميع أنحاء الكون ، لكن مصادرها كانت بعيدة جدًا بحيث لا يمكن تحديدها بوضوح. لقد كان لغزًا ، إذن ، حول ما يمكن للأجسام الفيزيائية الفلكية أن تنتج مثل هذه التوهجات الراديوية القصيرة والرائعة.

أفاد علماء الفلك الآن في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة ماكجيل وجامعة كولومبيا البريطانية وجامعة تورنتو ومعهد المحيط للفيزياء النظرية وأماكن أخرى أنهم لاحظوا اندفاعات راديوية سريعة في مجرتنا لأول مرة. النبضات الراديوية هي أقرب أجهزة FRBs التي تم اكتشافها حتى الآن ، وقد أتاح قربها للفريق تحديد مصدرها بدقة.

يبدو أن نبضات الراديو المرصودة تم إنتاجها بواسطة نجم مغناطيسي - وهو نوع من النجوم النيوترونية ذات مجال مغناطيسي قوي للغاية. افترض الفيزيائيون أن النجوم المغناطيسية قد تنتج FRBs. هذه هي المرة الأولى التي يمتلك فيها العلماء دليلًا رصديًا مباشرًا على أن النجوم المغناطيسية هي بالفعل مصادر انفجارات راديوية سريعة.

يقول كيوشي ماسوي ، أستاذ الفيزياء المساعد في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، الذي قاد تحليل الفريق لـ FRB's سطوع. "هذه هي المرة الأولى التي نتمكن فيها من ربط إحدى هذه الانفجارات الراديوية السريعة الغريبة بجسم واحد فيزيائي فلكي."

نشر الباحثون نتائجهم في المجلة طبيعة في 4 نوفمبر 2020 ، كان المؤلفون جميعًا أعضاء في التعاون الكندي لتجربة رسم خرائط كثافة الهيدروجين (CHIME) ، وهو فريق مكون من أكثر من 50 عالمًا بقيادة جامعة ماكجيل وجامعة كولومبيا البريطانية وجامعة تورنتو ومعهد بيريميتر للنظرية. الفيزياء ، والمجلس القومي للبحوث في كندا.

رشقات نارية متقطعة

التقط علماء الفلك إشارات FRB باستخدام تلسكوب راديو CHIME في مرصد دومينيون للفيزياء الفلكية الراديوية في كولومبيا البريطانية. يتكون CHIME من أربعة عاكسات كبيرة ، كل منها بطول ملعب كرة قدم وتشبه نصف أنابيب التزلج على الألواح ، والتي تركز موجات الراديو الواردة على أكثر من ألف هوائي. تعمل الهوائيات معًا على مراقبة مساحات من السماء باستمرار بحثًا عن موجات الراديو الواردة - وهي الطاقة المنبعثة داخل النطاق الراديوي للطيف الكهرومغناطيسي.

قرب نهاية أبريل 2020 ، التقط علماء الفلك بعض دفعات النشاط ، في نطاق الأشعة السينية من الطيف ، من نجم مغناطيسي في مجرة ​​درب التبانة ، باتجاه مركز المجرة وحوالي 30000 سنة ضوئية من الأرض. يعتبر النجم المغناطيسي من بين حفنة من النجوم المغناطيسية المعروفة في مجرتنا ، وحتى أبريل ، كان ، كما يصف ماسوي ، نجمًا مغناطيسيًا "عاديًا". أطلق عليه علماء الفلك اسم SGR 1935 + 2154 لإحداثياته ​​في السماء.

يقول ماسوي: "كان هناك بعض الضجة في مجتمع علم الفلك حول هذا النجم المغنطيسي الذي أصبح نشطًا في الأشعة السينية ، وقد ورد في تعاوننا أنه يجب علينا أن ننتبه لشيء أكثر من هذا النجم المغناطيسي".

من المؤكد أن الفريق وجد أنه بعد فترة وجيزة من انفجار المغناطيس في نطاق الأشعة السينية ، التقطت CHIME قمتين متقطعتين حادتين في النطاق الراديوي ، في غضون عدة أجزاء من الثانية من بعضها البعض ، مما يشير إلى انفجار لاسلكي سريع. تمكن الباحثون من تتبع الاندفاعات الراديوية إلى نقطة في السماء كانت في حدود جزء صغير من درجة SGR 1935 + 2154 - وهو نفس النجم المغناطيسي الذي أطلق الأشعة السينية في نفس الوقت تقريبًا.

يقول ماسوي: "إذا كانت قادمة من أي جسم آخر قريب من النجم المغناطيسي ، فستكون مصادفة كبيرة جدًا".

قاد Masui بعد ذلك جهدًا لقياس سطوع المغناطيس أثناء قيامه بتوليد رشقات الراديو - وهي مهمة صعبة ، حيث تم اكتشاف الدفقات في محيط CHIME ، حيث يكون التلسكوب أقل حساسية ، وتكون أدواته أكثر صعوبة في التفسير. لذلك استخدم الفريق بيانات المعايرة من مصادر فيزيائية فلكية أخرى لتقدير سطوع النجم المغناطيسي.

في النهاية ، حسبوا أن النجم المغناطيسي ، في جزء من الثانية التي تومضها FRB ، كان أكثر سطوعًا بمقدار 3000 مرة من أي إشارة راديو مغناطيسية أخرى تم رصدها حتى الآن.

يقول ماسوي: "كان قياس سطوعه هو السبب الحقيقي في أن هذا ليس نبضًا عاديًا". "هذا انفجار لاسلكي سريع يحدث في مجرتنا ، وهو أكثر سطوعًا بآلاف المرات من أي نبضة أخرى رأيناها من قبل."

"عيون مفتوحة"

الآن وقد تبين أن النجوم المغناطيسية يمكنها إنتاج رشقات لاسلكية سريعة ، يبقى السؤال: كيف؟ على الرغم من كثرة المقترحات ، إلا أن العلماء غير متأكدين من كيفية إنشاء FRBs بالضبط في الكون ، وعلى وجه التحديد ، كيف يمكن أن تنتجها النجوم المغناطيسية.

يتم إنتاج معظم انبعاثات الراديو في الكون من خلال عملية تُعرف باسم الإشعاع السنكروتروني ، حيث يتفاعل غاز من الإلكترونات عالية الطاقة المتحركة بشكل عشوائي مع المجالات المغناطيسية ، بطريقة تُصدر طاقة عند ترددات الراديو. غالبًا ما تتولد موجات الراديو بهذه الطريقة عن طريق الثقوب السوداء الهائلة وبقايا المستعرات الأعظمية والغازات الساخنة الموجودة في المجرات.

لكن يعتقد علماء الفيزياء أن النجوم المغناطيسية قد تولد موجات راديو من خلال عملية مختلفة تمامًا ، حيث تقوم الإلكترونات ، بدلاً من التفاعل العشوائي مع مجال مغناطيسي ، بفعل ذلك بشكل جماعي. ستكون هذه العملية "المتماسكة" مشابهة للطريقة التي نولد بها موجات الراديو على الأرض ، من خلال توجيه الإلكترونات عبر سلك ، في نفس الاتجاه.

يقول ماسوي: "نعتقد أن نوعًا من العملية من هذا القبيل ، بعض التيارات المتماسكة التي تمر عبر الفضاء ، تسبب هذا الانبعاث الراديوي الذي نراه". "آليات كيفية حدوث ذلك في الفيزياء الفلكية ، في النجوم المغناطيسية أو النجوم النابضة ، ليست مفهومة جيدًا."

منذ أن اكتشف الفريق النجم المغناطيسي الذي ينفجر بالراديو ، دربت مجموعات أخرى تلسكوبات مختلفة على المصدر ، وأبلغت أن النجم المغناطيسي قد أطلق دفقات راديوية لاحقة ، على الرغم من أنها ليست بنفس كثافة FRB الأولي.

يقول ماسوي: "لقد كانت تقوم بأشياء مثيرة للاهتمام ، ونحاول أن نجمع معًا ما يعنيه كل هذا". "لقد فتحنا أعيننا أمام النجوم المغناطيسية الأخرى ، ولكن الشيء المهم الآن هو دراسة هذا المصدر الوحيد والتنقيب حقًا لمعرفة ما يخبرنا به عن كيفية تصنيع FRBs."

المرجع: & # 8220A انفجار راديو ساطع لمدة ميلي ثانية من نجم مغناطيسي مجرة ​​& # 8221 بواسطة CHIME / FRB Collaboration ، 4 نوفمبر 2020 ، طبيعة.
DOI: 10.1038 / s41586-020-2863-y

تم تمويل هذا البحث جزئيًا من قبل مؤسسة كندا للابتكار والمؤسسات الداعمة الأخرى.


بندول جاليليو # 039 s

واحد من 27 تلسكوبًا لاسلكيًا يشكّلون المصفوفة الكبيرة جدًا (VLA) في نيو مكسيكو. يبلغ قطر كل تلسكوب 25 مترا (حوالي 82 قدما).

الرؤية البشرية هي شيء مجيد ، لكنها محدودة في كثير من النواحي. يمكننا فقط رؤية نطاق ضيق للغاية من الطيف الكهرومغناطيسي: ألوان الضوء تمتد من أشعة غاما إلى موجات الراديو ، مع سقوط الضوء المرئي في مكان ما في المنتصف. نحن نستخدم التكنولوجيا لتعويض أعيننا ، مما يتيح لنا & # 8220 رؤية & # 8221 ألوانًا غير مرئية لنا. (لا يوجد حكم على القيمة هنا! تطورنا نحن البشر لنرى الضوء المقابل للأطوال الموجية السائدة التي تنتجها شمسنا.) في علم الفلك ، نستخدم تلسكوبات من مجموعة متنوعة من الأشكال والأحجام لتحويل الضوء من الأشياء البعيدة إلى صور وأطياف - الألوان المكونة سواء كنا نراهم أم لا.

يحتوي ضوء الراديو على أقل طاقة وأكبر أطوال موجية: يمكن أن تقاس الموجات بالسنتيمتر أو الأمتار! التلسكوبات التي ترى ضوء الراديو أكبر بالمقابل من نظيراتها في الضوء المرئي. تُظهر الصورة أعلاه واحدًا من 27 تلسكوبًا للصفيف الكبير جدًا (VLA) في نيو مكسيكو ، يبلغ عرض كل منها 25 مترًا. يمكن لكل من التلسكوبات الفردية أن ترى جيدًا إلى حد معقول ، ولكن عندما تعمل جميعها معًا ، فإنها تخلق بعضًا من أعلى الصور دقة للكون في ضوء الراديو. على سبيل المثال ، كانت صورة الأمس & # 8217s للمواد المحيطة بالثقب الأسود في مركز مجرتنا مكونة في جزء من بيانات الراديو من VLA.

لقد زرت VLA في خريف عام 2012 لجمع مواد لكتابي (الذي لم يعد موجودًا الآن) ، الطرق الخلفية ، سماء مظلمة. لأي شخص مشارك في علم الفلك أو علم الكونيات (أو عشاق الفيلم اتصال) ، فإن VLA هو كائن مألوف بشكل ملحوظ. اقتربت من المصفوفة من الغرب ، وعبرت الجبال من ولاية أريزونا ، وأصابني المشهد الأول للتلسكوبات بعمق. كانوا في أقصى توزيع لهم في ذلك اليوم (تتضمن معظم صور التقاط الصور تحريك التلسكوبات بالقرب من بعضها البعض) ، لذلك بدت الأطباق وكأنها تسير بعيدًا في الضباب. أدركت أن رد فعلي مشابه جدًا لما شعرت به عند رؤية ستونهنج: إن ألفة المشهد ، بعيدًا عن الإحباط ، عززت المشاعر. إن VLA هي قطعة أثرية ثقافية علمية لعصرنا ، واحدة يجب أن نعتز بها لما تعنيه.

[جزء كبير من هذا المنشور مستمد من إدخال سابق في المدونة ، حيث تمنعني المواعيد النهائية من قضاء وقت طويل في التدوين اليوم.]


أبلغ علماء الفلك عن أول اكتشاف لومضات لاسلكية فائقة السطوع في مجرتنا

يتم توفير الصور للتنزيل على موقع مكتب MIT الإخباري للكيانات غير التجارية والصحافة وعامة الجمهور بموجب ترخيص Creative Commons Attribution Non-Commercial No Derivatives. لا يجوز لك تغيير الصور المقدمة ، بخلاف قصها حسب الحجم. يجب استخدام حد ائتمان عند إعادة إنتاج الصور إذا لم يتم توفير أحدها أدناه ، فامنح الصور إلى "MIT".

الصورة السابقة الصورة التالية

الاندفاعات الراديوية السريعة هي ومضات ساطعة للغاية من الطاقة تدوم لجزء من الثانية ، وخلالها يمكن أن تطلق طاقة تفوق طاقة الشمس بمائة مليون مرة.

منذ أن تم اكتشافها لأول مرة في عام 2007 ، لاحظ علماء الفلك آثار انفجارات راديوية سريعة ، أو FRBs ، منتشرة في جميع أنحاء الكون ، لكن مصادرها كانت بعيدة جدًا بحيث لا يمكن تحديدها بوضوح. لقد كان لغزًا ، إذن ، حول ما يمكن للأجسام الفيزيائية الفلكية أن تنتج مثل هذه التوهجات الراديوية القصيرة والرائعة.

أفاد علماء الفلك الآن في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة ماكجيل وجامعة كولومبيا البريطانية وجامعة تورنتو ومعهد المحيط للفيزياء النظرية وأماكن أخرى أنهم لاحظوا اندفاعات راديوية سريعة في مجرتنا لأول مرة. النبضات الراديوية هي أقرب أجهزة FRBs التي تم اكتشافها حتى الآن ، وقد أتاح قربها للفريق تحديد مصدرها بدقة.

يبدو أن نبضات الراديو المرصودة تم إنتاجها بواسطة نجم مغناطيسي - وهو نوع من النجوم النيوترونية ذات مجال مغناطيسي قوي للغاية. افترض الفيزيائيون أن النجوم المغناطيسية قد تنتج FRBs. هذه هي المرة الأولى التي يمتلك فيها العلماء دليلًا رصديًا مباشرًا على أن النجوم المغناطيسية هي بالفعل مصادر لانفجارات الراديو السريعة.

يقول كيوشي ماسوي ، أستاذ الفيزياء المساعد في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، الذي قاد تحليل الفريق لـ FRB's سطوع. "هذه هي المرة الأولى التي نتمكن فيها من ربط إحدى هذه الانفجارات الراديوية السريعة الغريبة بجسم واحد فيزيائي فلكي."

نشر الباحثون نتائجهم اليوم في المجلة طبيعة. جميع المؤلفين أعضاء في التعاون الكندي لتجربة رسم خرائط كثافة الهيدروجين (CHIME) ، وهو فريق مكون من أكثر من 50 عالمًا بقيادة جامعة ماكجيل ، وجامعة كولومبيا البريطانية ، وجامعة تورنتو ، ومعهد المحيط للفيزياء النظرية ، والأبحاث الوطنية مجلس كندا.

رشقات نارية متقطعة

التقط علماء الفلك إشارات FRB باستخدام تلسكوب راديو CHIME في مرصد دومينيون للفيزياء الفلكية الراديوية في كولومبيا البريطانية. يتكون CHIME من أربعة عاكسات كبيرة ، كل منها بطول ملعب كرة قدم وتشبه نصف أنابيب التزلج على الألواح ، والتي تركز موجات الراديو الواردة على أكثر من ألف هوائي. تعمل الهوائيات معًا على مراقبة مساحات من السماء باستمرار بحثًا عن موجات الراديو الواردة - وهي الطاقة المنبعثة داخل النطاق الراديوي للطيف الكهرومغناطيسي.

قرب نهاية أبريل 2020 ، التقط علماء الفلك بعض دفعات النشاط ، في نطاق الأشعة السينية من الطيف ، من نجم مغناطيسي في مجرة ​​درب التبانة ، باتجاه مركز المجرة وحوالي 30000 سنة ضوئية من الأرض. يعتبر النجم المغناطيسي من بين حفنة من النجوم المغناطيسية المعروفة في مجرتنا ، وحتى أبريل ، كان ، كما يصف ماسوي ، نجمًا مغناطيسيًا "عاديًا". أطلق عليه علماء الفلك اسم SGR 1935 + 2154 لإحداثياته ​​في السماء.

يقول ماسوي: "كان هناك بعض الضجة في مجتمع علم الفلك حول هذا النجم المغناطيسي الذي أصبح نشطًا في الأشعة السينية ، وقد ورد في تعاوننا أنه يجب علينا الانتباه لشيء أكثر من هذا النجم المغناطيسي".

من المؤكد أن الفريق وجد أنه بعد فترة وجيزة من انفجار المغناطيس في نطاق الأشعة السينية ، التقطت CHIME قمتين متقطعتين حادتين في النطاق الراديوي ، في غضون عدة أجزاء من الثانية من بعضها البعض ، مما يشير إلى انفجار لاسلكي سريع. تمكن الباحثون من تتبع الاندفاعات الراديوية إلى نقطة في السماء كانت في حدود جزء بسيط من درجة SGR 1935 + 2154 - وهو نفس النجم المغناطيسي الذي أطلق الأشعة السينية في نفس الوقت تقريبًا.

يقول ماسوي: "إذا كانت قادمة من أي جسم آخر قريب من النجم المغناطيسي ، فستكون مصادفة كبيرة جدًا".

قاد Masui بعد ذلك جهدًا لقياس سطوع المغناطيس أثناء قيامه بتوليد رشقات الراديو - وهي مهمة صعبة ، حيث تم اكتشاف الدفقات في محيط CHIME ، حيث يكون التلسكوب أقل حساسية ، وتكون أدواته أكثر صعوبة في التفسير. لذلك استخدم الفريق بيانات المعايرة من مصادر فيزيائية فلكية أخرى لتقدير سطوع النجم المغناطيسي.

في النهاية ، حسبوا أن النجم المغناطيسي ، في جزء من الثانية التي تومضها FRB ، كان أكثر سطوعًا بمقدار 3000 مرة من أي إشارة راديو مغناطيسية أخرى تم رصدها حتى الآن.

يقول ماسوي: "كان قياس سطوعه هو السبب الحقيقي في أن هذا ليس نبضًا عاديًا". "هذا انفجار لاسلكي سريع يحدث في مجرتنا ، وهو أكثر سطوعًا بآلاف المرات من أي نبضة أخرى رأيناها من قبل."

الآن وقد تبين أن النجوم المغناطيسية يمكنها إنتاج رشقات لاسلكية سريعة ، يبقى السؤال: كيف؟ على الرغم من كثرة المقترحات ، إلا أن العلماء غير متأكدين من كيفية إنشاء FRBs بالضبط في الكون ، وعلى وجه التحديد ، كيف يمكن أن تنتجها النجوم المغناطيسية.

يتم إنتاج معظم انبعاثات الراديو في الكون من خلال عملية تُعرف باسم الإشعاع السنكروتروني ، حيث يتفاعل غاز من الإلكترونات عالية الطاقة المتحركة بشكل عشوائي مع المجالات المغناطيسية ، بطريقة تُصدر طاقة عند ترددات الراديو. غالبًا ما تتولد موجات الراديو بهذه الطريقة عن طريق الثقوب السوداء الهائلة وبقايا المستعرات الأعظمية والغازات الساخنة الموجودة في المجرات.

لكن يعتقد علماء الفيزياء أن النجوم المغناطيسية قد تولد موجات راديو من خلال عملية مختلفة تمامًا ، حيث تقوم الإلكترونات ، بدلاً من التفاعل العشوائي مع مجال مغناطيسي ، بفعل ذلك بشكل جماعي. ستكون هذه العملية "المتماسكة" مشابهة للطريقة التي نولد بها موجات الراديو على الأرض ، من خلال توجيه الإلكترونات عبر سلك ، في نفس الاتجاه.

يقول ماسوي: "نعتقد أن نوعًا من العملية من هذا القبيل ، بعض التيارات المتماسكة التي تمر عبر الفضاء ، تسبب هذا البث الراديوي الذي نراه". "آليات كيفية حدوث ذلك في الفيزياء الفلكية ، في النجوم المغناطيسية أو النجوم النابضة ، ليست مفهومة جيدًا."

منذ أن اكتشف الفريق النجم المغناطيسي الذي ينفجر بالراديو ، دربت مجموعات أخرى تلسكوبات مختلفة على المصدر ، وأبلغت أن النجم المغناطيسي قد أطلق دفقات راديوية لاحقة ، على الرغم من أنها ليست بنفس كثافة FRB الأولي.

يقول ماسوي: "لقد كانت تقوم بأشياء مثيرة للاهتمام ، ونحاول أن نجمع معًا ما يعنيه كل هذا". "لقد فتحنا أعيننا أمام النجوم المغناطيسية الأخرى ، ولكن الشيء المهم الآن هو دراسة هذا المصدر الوحيد والتنقيب حقًا لمعرفة ما يخبرنا به عن كيفية تصنيع FRBs."

تم تمويل هذا البحث جزئيًا من قبل مؤسسة كندا للابتكار والمؤسسات الداعمة الأخرى.


إذا كانت عيني كبيرة حقًا ، فهل سأرى موجات الراديو؟ - الفلك

علم الفلك هو علم طبيعي. إنها دراسة كل شيء خارج الغلاف الجوي للأرض.

يدرس الأجسام السماوية (مثل النجوم والمجرات والكواكب والأقمار والكويكبات والمذنبات والسدم) والعمليات (مثل انفجارات المستعرات الأعظمية وانفجارات أشعة جاما وإشعاع الخلفية الكونية الميكروويف). وهذا يشمل فيزياء وكيمياء تلك الأشياء والعمليات.

موضوع ذو صلة ، علم الكونيات الفيزيائي ، يهتم بدراسة الكون ككل ، والطريقة التي تغير بها الكون بمرور الوقت.

استخدم علماء الفلك الأوائل عيونهم فقط للنظر إلى النجوم. استخدموا خرائط الأبراج والنجوم لأسباب دينية وأيضًا لحساب الوقت من العام. قامت الحضارات المبكرة مثل شعب المايا والمصريين القدماء ببناء مراصد بسيطة ورسم خرائط لمواقع النجوم. بدأوا أيضًا في التفكير في مكان الأرض في الكون. اعتقد الناس لوقت طويل أن الأرض هي مركز الكون ، وأن الكواكب والنجوم والشمس تدور حولها. يُعرف هذا باسم نموذج مركزية الأرض للكون.

حاول الإغريق القدماء شرح حركات الشمس والنجوم بأخذ القياسات. عالم رياضيات يُدعى إراتوستينس كان أول من قاس حجم الأرض وأثبت أن الأرض كروية. كانت نظرية لعالم رياضيات آخر يدعى Aristarchus أن الشمس في المركز والأرض تتحرك حولها. يُعرف هذا باسم نموذج هيليوسنتريك. فقط مجموعة صغيرة من الناس اعتقدوا أنه كان على حق. استمر الباقون في الإيمان بنموذج مركزية الأرض.

معظم أسماء الأبراج والنجوم التي لدينا ، جاءت من اليونانيين في ذلك الوقت.

خلال عصر النهضة ، اعتقد كاهن يُدعى نيكولاس كوبرنيكوس ، من خلال النظر إلى الطريقة التي تتحرك بها الكواكب ، أن الأرض ليست مركز كل شيء. واستنادًا إلى الأعمال السابقة ، قال إن الأرض كانت كوكبًا وأن جميع الكواكب تدور حول الشمس. كانت مركزية الشمس هذه فكرة قديمة. قام عالم فيزياء يُدعى جاليليو جاليلي ببناء تلسكوباته الخاصة ، واستخدمها للنظر عن كثب في النجوم والكواكب لأول مرة. اتفق مع كوبرنيكوس. تم تحسين أفكارهم أيضًا من قبل يوهانس كبلر وإسحاق نيوتن الذي اخترع نظرية الجاذبية. في ذلك الوقت ، قررت الكنيسة الكاثوليكية أن غاليليو كان مخطئًا. كان عليه أن يقضي بقية حياته تحت الإقامة الجبرية.

شهد القرن العشرين تغييرات مهمة في علم الفلك.

في عام 1931 ، اكتشف كارل جانسكي انبعاثًا لاسلكيًا من خارج الأرض عند محاولته عزل مصدر ضوضاء في الاتصالات الراديوية ، إيذانا بميلاد علم الفلك الراديوي والمحاولات الأولى لاستخدام جزء آخر من الطيف الكهرومغناطيسي لمراقبة السماء. تلك الأجزاء من الطيف الكهرومغناطيسي التي لم يحجبها الغلاف الجوي أصبحت الآن مفتوحة لعلم الفلك ، مما يسمح بمزيد من الاكتشافات.

كانت الثورة العظيمة التالية في علم الفلك بفضل ولادة علم الصواريخ. سمح ذلك بوضع التلسكوبات في الفضاء على الأقمار الصناعية.

فتحت التلسكوبات المعتمدة على الأقمار الصناعية الكون لأعين الإنسان. يطمس الاضطراب في الغلاف الجوي للأرض الصور الملتقطة بواسطة التلسكوبات الأرضية ، وهو تأثير يُعرف باسم الرؤية. هذا هو التأثير الذي يجعل النجوم تتأرجح في السماء. ونتيجة لذلك ، فإن الصور الملتقطة بواسطة تلسكوبات الأقمار الصناعية في الضوء المرئي (على سبيل المثال ، بواسطة تلسكوب هابل الفضائي) هي أكثر وضوحًا من التلسكوبات الأرضية ، على الرغم من أن التلسكوبات الأرضية كبيرة جدًا.

أتاحت التلسكوبات الفضائية ، لأول مرة في التاريخ ، الوصول إلى الطيف الكهرومغناطيسي بأكمله بما في ذلك الأشعة التي حجبها الغلاف الجوي. تم فتح كل من الأشعة السينية وأشعة جاما والأشعة فوق البنفسجية وأجزاء من طيف الأشعة تحت الحمراء لعلم الفلك مع إطلاق تلسكوبات المراقبة. كما هو الحال مع أجزاء أخرى من الطيف ، تم إجراء اكتشافات جديدة.

تأتي الاكتشافات على نطاق واسع في نوعين: الأجسام والظواهر. الأجسام هي أشياء في الكون ، سواء كان كوكبًا مثل أرضنا أو مجرة ​​مثل مجرتنا درب التبانة. الظواهر هي أحداث وأحداث في الكون.

للراحة ، تم تقسيم هذا القسم حسب المكان الذي يمكن أن توجد فيه هذه الأجسام الفلكية: تلك الموجودة حول النجوم هي أجسام شمسية ، وتلك الموجودة داخل المجرات هي أجسام مجرية وكل شيء آخر أكبر هو أجسام كونية.

  • شمس
  • الكواكب
  • الكويكبات
  • المذنبات
  • النجوم
  • كائنات منتشرة:
  • السدم
  • عناقيد المجموعات
  • النجوم المدمجة:
  • الأقزام البيضاء
  • النجوم النيوترونية
  • الثقوب السوداء
  • المجرات
  • مجموعات المجرة
  • العناقيد الفائقة
  • التلسكوبات هي الأداة الرئيسية للرصد. يأخذون كل الضوء في منطقة كبيرة ويدخلون في منطقة صغيرة. هذا مثل جعل عينيك كبيرة وقوية للغاية. يستخدم علماء الفلك التلسكوبات للنظر إلى الأشياء البعيدة والقاتمة. تجعل التلسكوبات الأجسام تبدو أكبر وأقرب وأكثر إشراقًا.
  • تدرس أجهزة قياس الطيف الأطوال الموجية المختلفة للضوء. هذا يدل على ما يتكون منه شيء ما.
  • توجد العديد من التلسكوبات في الأقمار الصناعية. إنها مراصد فضائية.

هناك طرق يمكن لعلماء الفلك من خلالها الحصول على صور أفضل للسماء. يصل الضوء من مصدر بعيد إلى جهاز استشعار ويتم قياسه عادة بالعين البشرية أو الكاميرا. بالنسبة للمصادر الخافتة جدًا ، قد لا يكون هناك ما يكفي من جزيئات الضوء القادمة من المصدر حتى يمكن رؤيتها. إحدى التقنيات التي يستخدمها علماء الفلك لجعلها مرئية هي استخدام التكامل (الذي يشبه التعريضات الأطول في التصوير الفوتوغرافي).

لا تتحرك المصادر الفلكية كثيرًا: فقط دوران الأرض وحركتها هي التي تجعلها تتحرك عبر السماء. عندما تصل جزيئات الضوء إلى الكاميرا بمرور الوقت ، فإنها تضرب نفس المكان مما يجعلها أكثر إشراقًا وأكثر وضوحًا من الخلفية ، حتى يمكن رؤيتها.

يمكن للتلسكوبات في معظم المراصد (وأدوات الأقمار الصناعية) عادة تتبع المصدر أثناء تحركه عبر السماوات ، مما يجعل النجم يبدو ثابتًا للتلسكوب ويسمح بالتعرض لفترة أطول. أيضًا ، يمكن التقاط الصور في ليالٍ مختلفة بحيث تمتد فترات التعرض لساعات أو أيام أو حتى شهور. في العصر الرقمي ، يمكن إضافة الصور الرقمية للسماء معًا بواسطة الكمبيوتر ، مما يؤدي إلى تراكب الصور بعد تصحيح الحركة.

باستخدام التلسكوبات الراديوية ، يمكن دمج التلسكوبات الأصغر معًا لإنشاء واحد كبير ، والذي يعمل مثل واحد كبير مثل المسافة بين التلسكوبين الأصغر.

البصريات التكيفية تعني تغيير شكل المرآة أو العدسة أثناء النظر إلى شيء ما لرؤيته بشكل أفضل.

تحليل البيانات هو عملية الحصول على مزيد من المعلومات من الملاحظة الفلكية أكثر من مجرد النظر إليها. يتم تخزين الملاحظة أولاً كبيانات. سيكون لهذه البيانات بعد ذلك تقنيات مختلفة تستخدم لتحليلها.

يمكن أن يُظهر تحليل فورييه في الرياضيات ما إذا كانت الملاحظة (على مدى فترة زمنية) تتغير بشكل دوري (تتغير مثل الموجة). إذا كان الأمر كذلك ، فيمكنه استخراج الترددات ونوع نمط الموجة ، والعثور على العديد من الأشياء بما في ذلك الكواكب الجديدة.

يحاول هذا القسم تقديم لمحة عامة عن المجالات المهمة لعلم الفلك ، وفترة أهميتها والمصطلحات المستخدمة لوصفها. تجدر الإشارة إلى أن علم الفلك في العصر الحديث قد تم تقسيمه بشكل أساسي بواسطة الطيف الكهرومغناطيسي ، على الرغم من وجود بعض الأدلة على أن هذا يتغير.

علم الفلك الشمسي هو دراسة الشمس. الشمس هي أقرب نجم إلى الأرض على بعد حوالي 92 مليون (92.000.000) ميل. من الأسهل مراقبة التفاصيل. يمكن أن تساعدنا مراقبة الشمس على فهم كيفية عمل النجوم الأخرى وتشكلها. يمكن أن تؤثر التغيرات في الشمس على الطقس والمناخ على الأرض. يتم إرسال تيار من الجسيمات المشحونة يسمى الرياح الشمسية باستمرار من الشمس. تضرب الرياح الشمسية المجال المغناطيسي للأرض وتسبب الأضواء الشمالية. ساعدت دراسة الشمس الناس على فهم كيفية عمل الاندماج النووي.

علم الفلك الكوكبي هو دراسة الكواكب والأقمار والكواكب القزمة والمذنبات والكويكبات بالإضافة إلى الأجسام الصغيرة الأخرى التي تدور حول النجوم. تمت دراسة كواكب نظامنا الشمسي بعمق من قبل العديد من المركبات الفضائية الزائرة مثل Cassini-Huygens (Saturn) و Voyager 1 و 2.

علم الفلك المجري هو دراسة المجرات البعيدة. تعد دراسة المجرات البعيدة أفضل طريقة للتعرف على مجرتنا ، حيث تجعل الغازات والنجوم في مجرتنا من الصعب مراقبتها. يحاول علماء الفلك المجري فهم بنية المجرات وكيف تتشكل من خلال استخدام أنواع مختلفة من التلسكوبات والمحاكاة الحاسوبية.

الحقول بواسطة الطيف الكهرومغناطيسي

تُستخدم الديناميكا المائية في علم الفلك للنمذجة الرياضية لكيفية تصرف الغازات. يمكن للمجالات المغناطيسية القوية الموجودة حول العديد من الأجسام أن تغير بشكل جذري كيفية تصرف هذه الغازات ، مما يؤثر على الأشياء من تكوين النجوم إلى تدفقات الغازات حول النجوم المدمجة. هذا يجعل MHD أداة مهمة ومفيدة في علم الفلك.


إذا كانت عيني كبيرة حقًا ، فهل سأرى موجات الراديو؟ - الفلك

оличество зарегистрированных учащихся: 13 سنة.

Участвовать бесплатно

& quot كيف يعرفون ذلك؟ & quot قام علم الفلك الحديث ببعض الاكتشافات المذهلة - كيف تحترق النجوم وكيف تشكل الثقوب السوداء مجرات من حافة الكون والصخور القاتلة بجوار المكان الذي تأتي منه العناصر وكيف يتسارع الكون المتوسع. لكن كيف نعرف كل ذلك؟ الحقيقة هي أن علم الفلك سيكون مستحيلًا بدون التكنولوجيا ، وكل تقدم في علم الفلك هو حقًا تقدم في التكنولوجيا. لكن التكنولوجيا في حد ذاتها ليست كافية. علينا أن نطبقه بشكل نقدي بمعرفة الفيزياء لكشف أسرار الكون. سنغطي كل أسبوع جانبًا مختلفًا من التكنولوجيا الفلكية ، بحيث نطابق كل قطعة تقنية مع نتيجة علمية بارزة. سنشرح كيف تعمل التكنولوجيا ، وكيف سمحت لنا بجمع البيانات الفلكية ، ومع بعض الفيزياء الأساسية ، كيف نفسر البيانات لتحقيق الاكتشافات العلمية. سيتألف الفصل من محاضرات فيديو ومسابقات أسبوعية ومنتديات مناقشة. كل أسبوع سيكون هناك خمسة مقاطع فيديو ، بإجمالي 40 دقيقة تقريبًا. ستكون في نمط منتظم - مقدمة قصيرة ، مثال لقصة علمية ، شرح لمجال التكنولوجيا الرئيسية ، نظرة على كيفية استخدام التكنولوجيا في الممارسة ، وأخيراً نظرة على ما قد يحمله المستقبل.

Рецензии

حقا دورة جيدة التخطيط ومدروس. رغم ذلك ، لدي اقتراح واحد ، هل يمكنك من فضلك إنشاء مقطع فيديو منفصل عن عرض حي للتلسكوب ، تمامًا كما فعلت في حالة التحليل الطيفي.

شكرا لك على الدورة. دقة ممتعة ومثيرة للاهتمام. I realise the course only scratches the surface of the various core topics covered but it's whetted my appetite to go deeper!

Introducing the themes of the course, and a first look at the science and technology we will study.

Преподаватели

Andy Lawrence

Catherine Heymans

Текст видео

[BLANK_AUDIO] Hi, one thing we can be sure of is that we know more about the universe today than we did 500 years ago. So why is that? Is it because there's been a series of brilliant astronomers having brilliant ideas? Well yes, partly it is that. But it's also because there's been a series of technological revolutions that astronomy has benefited from. Now, history is pretty complicated but we are going to boil this down to six key steps. [BLANK_AUDIO] Revolution number one, the invention of the telescope. Now to a sailor, the telescope is all about magnifying the image, making things look bigger. But to an astronomer, telescopes are all about catching more light. So we want them to be big. Now the pupil of the eye is about 5 mm across. On the other hand if we take a pair of binoculars like this, or a small telescope, that lens there is about 50 mm across, so it collects a 100 times more light. You can see things a hundred times fainter. On the other hand here this lovely teaching telescope that we have here at the university. The mirror of the telescope here is about 50 cm across, so that's another factor of a 100 in its light gathering power. Now big professional telescopes can be anything from 2 m to 10 m across and so they collect even more light and right now the the world community is developing a giant new telescope which will be 40 m across, which with great imagination is called the extremely large telescope. And so we can catch more and more light and see fainter and fainter objects. This produces technological challenges however, we'll be looking at those in week two. [BLANK_AUDIO] Okay revolution number two, spectroscopy. In the 17th century Isaac Newton first took light, put it through a prism and split it up into it's component colors, into a spectrum. So today we tend to do the same thing with diffraction gratings rather than prisms, but it's the same basic idea. And in the intervening 350 years, spectroscopy has been possibly the key technique for Physics, for Chemistry, and even for Biology. It tells us about the structure of matter. But it was the Victorians who first had the idea of pointing a spectroscope at the stars. As was first done by William Huggins at Tulse Hill in London and also by Alberto Secchi at the Vatican observatory, in Italy. And what they saw was a revolution. By breaking up the light into its spectrum we were now able to tell what stars were made of, how hot they were, and even how fast they were moving. It's really the point in history where astronomy became astrophysics and it's been a key technique ever since. But the sort of spectrographs we bolt onto the back of telescopes now are very big and they're very tricky to design. And that's something we'll be talking about in week six. [BLANK_AUDIO] So revolution number three, photography, another great Victorian invention. Let's have a look at this photographic plate that I've got on the light table here. Now photography did two things for astronomy. The first was it enabled us to get an objective image to record an image permanently. So we didn't have to rely on some dodgy astronomer's sketch. We could simply see, anybody could see what that part the sky looked like by looking at the photograph. So that's advantage number one. Advantage number two is that astronomers were able to integrate, that is to keep exposing the plate adding up more and more light to see fainter and fainter objects. And this plate goes pretty deep. Now the human eye when we're receiving information it feels like a continuous movie, but actually of course we're integrating for 1 25th of a second, on the retina. Pretty soon astronomers with, their glass plates were keeping them bolted to the telescope and exposing them the whole night. Now today we don't use photographic plates anymore, but we use another solid state detector. This is what we use most often. It's a CCD. This is pretty much the same as the detector in your phone camera, but it's considerably bigger and also more efficient. So that's a CCD camera. Now, astronomers now like to make even bigger cameras by putting lots of them together in a mosaic. You can see that in this picture here of the PanSTARRS camera in Hawaii. That's a gigapixel camera and covers a large amount of sky in one go. CCD is also very efficient. They catch more of the light and so we can go deeper and deeper. We also have similar detectors that for example work at infrared wave lengths. And this picture you're seeing here, this is the ultra deep survey made on the UKIRT telescope. That involved adding up data effectively exposing for hundreds of nights. [BLANK_AUDIO] Revolution number four, is a 20th century revolution. The revolution of multi-wavelength astronomy. Now light, is an electromagnetic wave in space. And the lengths of the waves can be very different. They can be little tiny nanometer length waves or they can be great big long, meter long waves. It covers a bit range. Now what we refer to as light normally, visible light, just happens to be a small range of wavelengths that we can detect with the retina of our eye. But there's a lot more out there. Radio waves. Infrared, ultraviolet, x-rays, they're all light, but they have very different wave lengths. Now if we're going to detect those different kinds of light with something other than our eye we need completely different technologies for each of those wavelengths. So the story of the 20th century was one of. opening up wavelength windows and seeing the universe in a different way. In the ultraviolet and x-rays, and radio and so on. And every time we opened up a new window, we saw completely different objects and the universe seemed very different. We discovered relativistic jets spinning neutron stars, gas at millions of degrees - Something weird every time we tried something new. [BLANK_AUDIO] Revolution number five, space astronomy. Arguably, since the 1960s, this is the thing that's made more difference than anything else to our understanding of the universe - the ability to launch things into space. So here's a picture of the Hubble space telescope being launched on the space shuttle. And here is another picture of the Hubble space telescope in orbit taken from the space shuttle. So it makes an enormous difference. But, it's very, very expensive. So why do it? For the same amount of money we could build a much bigger telescope on the ground. So why launch things into space? It's because the atmosphere is our enemy. So the atmosphere does three very bad things which annoy astronomers. The first thing is that it blocks some of the light. Some particular wavelengths, for instance x-rays, don't get through the atmosphere at all. So in order to do x-ray astronomy, we have to launch rockets into space there's, there's no choice. The second bad thing that the atmosphere does is to distort the light as it comes down through the atmosphere, it wiggles about. And it blurs our images, so it means that our pictures are not sharp. And that's the biggest reason why the Hubble space telescope was put into space, is to take sharper pictures. The third thing is that the atmosphere glows. We're trying to see extremely faint things in astronomy and when there's a background glare from the sky, it makes seeing faint things extremely hard. So, even though space astronomy is expensive it pays dividends once we get things up there. We'll talk more about space astronomy in week three. [BLANK_AUDIO] So, revolution number six is the one we're in right now. That's the computer revolution. So this started in the 1960s, but really started to take off in the 1980s. Now remember we talked about photographic plate here that enabled us to record images permanently. And the modern version of that is the CCD detector. But the additional thing about the CCD is that it's electronic. So when you take the electronic signal, and we combine that with a computer, it means that we store the information as numbers on a computer. Once they're numbers on a computer, we can do anything. We can do calculations. We can play with it. We can just do just whatever we want to. So that's when things really took off for computers. Now at the same time, as the observers were playing with their detectors and computers, the theorists were going into computers, as well. They took extremely big computers and ran calculations based on their theories of how they thought the universe should look if their theories were correct. They simulated entire universes and they're still doing that today. And so a lot of astronomers do this. This movie that you're looking at now is a simulation of the universe made by the Virgo Consortium and the challenge is to try and compare that, to our observations in the real universe to try and work out, if the theories are correct. So, the stage we're at now is trying to join together data sets, including theoretical data sets, from across the whole worldwide web and to turn them into one giant seamless whole. And that challenge is known as the virtual observatory. [BLANK_AUDIO]


Slimming Down

Katabi can work with blobs and ghosts, but to meet her needs, the imaging equipment had to get a lot smaller. “Typically radar is very big, heavy, and expensive,” she says. “One and a half years ago, the state of the art had to be mounted on a truck. We want something you can attach to your baby monitor.”

In June 2013 Katabi showed it was possible to track people through walls using conventional Wi-Fi, the ubiquitous radio signals used to connect computers and other electronic devices to the Internet. Like conventional radar, the technique emitted radio signals that passed through a wall, reflected off objects on the other side, and passed back through the wall to a receiver antenna. Unlike military radar, however, the Wi-Fi signals were offset in such a way that reflections from static objects—things like walls, tables, and chairs—cancelled each other out. The only signals that made it back to Wi-Fi device were those from moving objects people.

“If you need a PhD electromagnetics person to interpret the data for you, it is not going to be used.”

By focusing on moving things, Katabi was able to use significantly less power and a single receiver antenna instead of the vast antenna arrays typically used in military pilot studies. Instead of blasting an entire room with radio waves to get a detailed image of everything inside, Wi-Fi could shine a spotlight on only the moving objects.

The new technique, however, had its problems. Wi-Fi, it turned out, wasn’t ideal for pinpointing an individual’s exact location. And when people stood still, they often disappeared. “Wi-Fi signals are incapable of providing high resolution because they were not intended for localization to start with.” Katabi says. “There are so many other things going on, like the actual communication that the signal was intended for.”

Katabi took the Wi-Fi signal and modified it, increasing the frequency of its radio waves to better pinpoint individuals. She also developed more robust algorythms to better interpret the signals that made their way back through the wall. The changes not only allowed her to zero in on an individual’s exact location. They also allowed her to penetrate an individual’s chest cavity and record the very beating of his or her heart.

Her newest iteration, WiTrack, isn’t strong enough to peer through thick concrete walls, but the lower power signal it transmits, 100 times less powerful than Wi-Fi, would likely preclude any safety concerns about its use in consumer electronics.

It will likely be years before WiTrack appears in any household gadgets. Current prototypes still gets confused when more than one person enters a room. But, if Katabi and her labmates can make the system more robust, the potential applications, including infant monitors, fall detectors for the elderly, and interactive gaming consoles that allow users to hide behind furniture and walls, are limitless, she says. “Can I, for example, do EKGs remotely without anything on the person themselves?” What began as a failed military research project may have a promising future in health care and other consumer applications.

Receive emails about upcoming NOVA programs and related content, as well as featured reporting about current events through a science lens.


The powerlines

One of the things you’ll notice at NRAO is that there are no powerlines on-site. All of the power cables are underground. There’s a main cable that feeds the site, which NRAO runs through a generator where the power is conditioned, mostly in its frequency. The cables that run to each building are all buried. It’s easy to understand why. They don’t want any arcing of power lines above ground.

A couple of years back, one of their lines went dead and they started digging around, looking for the cause. It turned out to be a black snake which had crawled across two contact points and shorted itself and the lines. He was still there, unable to move, because he’d been fried!

And that’s the end of part six. You can also read parts one, two, three, four, five and seven.


A pen and paper is all that you need to bring along to the course, but if you have a scientific calculator, please do bring it along too.

Courses should be booked in advance please.

There will be 8 classes in total with a duration 2 hours 7:30pm to 9:30pm including a 15 minute break. Registration is on June 11th and will take place at 7:00pm before the first class begins, with a second registration night at the second class for those who miss the first night. But you must book your place first (see below) and then go along on the first night.

BOOK DUBLIN

You can get to the Fitzgerald building a number of ways apart from the College Green entrance. There is an entrance on Lincoln Place (not far from the Merrion Square end of TCD). If you get the DART or bus to Pearse St, or drive (free parking on Pearse St from 7pm) then use the Science Gallery entrance on Pearse Street (near the corner with Westland Row) There is a map HERE


الإجابات والردود

So I discover that a human body can affect a radio receiver. When I get close to a receiver, the radio produces buzz sound, which means that the radio signal is disturbed. However when I touch the plastic case of the receiver, the receive becomes normal.

This phenomenon does not happen every time I get close to it it just happens sometimes. I doubt if certain frequency of radio broadcast is easier to be disturbed.

I think it might due to the electric field of our body. Yet is the field close to FM frequency?

There is another phenomenon I would like to discuss. Why a radio receives better in certain orientation? Isn't the space filled with radio waves already? I think the magnitude of the radio wave is the same in all direction.

The effect of your body will depend on the particular wavelength and wavelength can vary from kilometres to centimetres and less. The human body has little effect on the longer wavelengths of Radio Waves. LF, MF and HF have wavelengths that are longer than 2m (human body scale). But people seldom use radio receivers for those wavelengths these days. For shorter wavelengths, a person's body can act like the 'parasitic' elements you can see on rooftop aerials (the H aerial for VHF reception and the more directional UHF TV aerials) Those extra elements are used to make an aerial more directive and get more signal. As mentioned above, some aerials have horizontal wires and some have vertical wires - to receive the particular polarisation better.

All the RF waves in your vicinity are causing tiny currents to flow in your body and these currents follow all the RF signals going past you (yes - thousands of them, all at different frequencies) and re-radiate identical signals. The receiver picks up the wanted signal and also those that your body radiates. Sometimes the signals add up to cause a bigger signal and sometimes they can cancel and then your radio turns up its gain to compensate and the signal can become distorted or buzz - or it may mute itself (in the case of a digital receiver). You can also get the same effect when driving in a car, when multiple signals interfere and cause fluttering and distortion on FM, in particular.

I always struggle to get a reliable DAB signal where we live the silly dangly wire needs to be draped in just the correct way to avoid muting and sometimes, as you noticed, holding the wire or the receiver will make it all better. RF is funny stuff to deal with unless you have a proper roof-mounted antenna and a downlead to bring a nice beefy signal to your receiver. Set-top TV aerials can be really dodgy too.


شاهد الفيديو: هل تعلم ما هو الفرق بين موجات الراديو AM و FM (يونيو 2022).


تعليقات:

  1. Rian

    أعتقد، أنك لست على حق. أقترح ذلك لمناقشة. اكتب لي في رئيس الوزراء ، وسوف نتواصل.

  2. Zoloshura

    قطعة مفيدة

  3. Birdoswald

    ما هو السؤال المضحك

  4. Talkis

    انت مخطئ. أنا متأكد. نحن بحاجة إلى مناقشة. اكتب لي في رئيس الوزراء ، تحدث.



اكتب رسالة