Neįprastų Planetų Radimas Einšteino „Nenaudingu“ Metodu

{h1}

Nors iš pradžių einšteinas jį atmetė kaip „menkos vertės idėją“, gravitaciniai lęšiai peraugo į galingą ekstrasoliarų planetų aptikimo metodą, galintį rasti tokias planetas, kurios nematomos įprastiems metodams.

Šis „WordsSideKick.com“ straipsnis buvo pateiktas „WordsSideKick.com“ bendradarbiaujant su Nacionaliniu mokslo fondu.

Paskutiniaisiais Stanfordo universiteto abiturientų metais Davidas Bennettas skaitė straipsnį JAV Astrofizinis žurnalas kuriame buvo aptariamas gravitacinis mikrošlapinimo metodas. Nors jis mokėsi kaip teorinis dalelių fizikas ir kosmologas, šio metodo galia padarė jam įspūdį. Mikrokomponavimas yra ypatingas gravitacinio lęšio atvejis, kai atskirų vaizdų neįmanoma išspręsti, tačiau aptinkamas keičiantis padidinimas.

Jis manė, kad tai gali būti panaudota astrofizikos problemoms, tokioms kaip paslaptingosios tamsiosios materijos prigimčiai, spręsti. Tamsioji materija yra nematoma medžiaga, kuri sudaro daugiau kaip 80 procentų visatos; jis neišskiria ir neišsklaido šviesos ar kitos elektromagnetinės spinduliuotės, todėl negali būti tiesiogiai aptinkamas per optinę ar radijo astronomiją.

Jis baigė studijas 1986 m., Tačiau mikrovalymo metodas jam įstrigo. Po kelerių metų jis padėjo suburti grupę, vadinamą MACHO bendradarbiavimu, kuri naudotųsi mikrotraumos metodu tamsiosioms medžiagoms tirti. Jis ir toliau dirbo lauke, nes astronomai mikroelementų stebėjimą nukreipė nuo tamsiosios medžiagos paieškos į ekstrasoliarių (ne saulės aplinką).

Būdamas Notre Dame universiteto mokslo profesoriumi, jis šiuo metu vykdo ekstrasoliariųjų planetų tyrimus, būdamas ir MOA, ir PLANET bendradarbiavimo nariu, ir vadovavo pastangoms atlikti mikroįtampingų planetų paiešką iš kosmoso. Kosmoso ekstrasoliarių planetų paieška naudojant mikrlentelio metodą yra pagrindinė WFIRST misijos dalis, kurią Nacionalinės mokslų akademijos „Astro2010 dešimtmečio tyrimas“ priskyrė prioritetinei didelės kosmoso misijai.

Gravitacinio mikrošildymo pradininko Davido Bennetto vaizdas.

Gravitacinio mikrošildymo pradininko Davido Bennetto vaizdas.

Kreditas: Notre Dame universitetas

Vardas: Davidas Bennettas
Amžius: 52
Institucija: Notre Dame universitetas
Studijų sritis: Astrofizika

Kas paskatino pasirinkti šią studijų sritį?
Mano pagrindinis įkvėpimas atsirado dėl to, kad teko vaidmuo kuriant stebėjimo gravitacinio mikrotraukinio lauką. Buvau apmokytas kaip fizikinis dalelių fizikas ir labai domėjausi tamsiosios medžiagos problema devintajame dešimtmetyje, kai pastebėjau Bohdano Paczynskio 1986 m. Straipsnį, nurodantį, kad baryoninę tamsiąją medžiagą galima aptikti arba visiškai atmesti.

Vykdydamas (tikėtina) šiek tiek tikrinamą ankstyvą mikrovilnių istoriją, Paczynski mano entuziazmą dėl šio metodo priskyrė mano astronomijos nežinojimui. Skirtingai nuo patyrusių astronomų, aš „nežinojau, kad projekto nepavyks įgyvendinti“. Pasiūliau projektą Charlesui Alcockui, kuris po kelerių metų buvo Lawrence Livermore nacionalinėje laboratorijoje. Aš išėjau į Livermore kaip doktorantas, kai Alcockas nusprendė to siekti.

Tai buvo gana pakeitimas, palyginti su mano ankstesniu darbu apie kosminių stygų evoliuciją ankstyvojoje visatoje. Vos pradėję stebėjimo gravitacinius mikrotraukimo projektus, Shude Mao ir Paczynski atkreipė dėmesį į tai, kad ekstrasoliarias planetas būtų galima rasti mikroelementų pagalba. Po pirmųjų mikroelemento įvykių žmonės ėmė domėtis, ar mikrolentelėmis galima rasti Žemės masės planetas. Taigi, kartu su lęšių teorijos ekspertu Sun Hong Rhie išsprendžiau šią problemą, ir nuo to laiko stengiuosi surasti egzoplanetas su gravitaciniu mikrotraukiniu.

Koks geriausias patarimas, kurį jūs kada nors gavote?
Vienas labai geras patarimas, kurio nesiėmiau, įvyko 1989 m. Ponso-Fleischmanno „šaltosios sintezės“ fiasko metu. Stanley Ponsas ir Martinas Fleischmannas teigė, kad sunkiojo vandens elektrolizėje branduolių sintezė buvo vykdoma naudojant paladžio elektrodus, tačiau netrukus fizikams tapo aišku, kad šis teiginys negali būti teisingas.

Jei jų teiginys būtų buvęs teisingas, tai reikštų nebrangų, beveik neribotą energijos šaltinį, kurio tarša labai menka, taigi dabar ji veiktų daugumoje mūsų elektrinių. Tuo metu dirbau doktorantu Princetonphysics skyriuje, o kai kurie Prinstono sutrumpintos medžiagos fizikai turėjo finansinės rinkos strategiją, kaip iš to pasipelnyti.

Paladio ateities sandorius jie pirko iškart, kai pasirodė Pons-Fleischmann popierius, o po to, kai pakilo paladžio kainos, „trumpai pardavė“ paladžio ateities sandorius. Jie uždirbo daug pinigų, remdamiesi tuo, kas iš esmės buvo bendra tarp fizikų. Tačiau aš nesilaikiau šio patarimo, nes buvau nepažįstamas finansų rinkų.

Koks buvo pirmasis jūsų, kaip vaiko, mokslinis eksperimentas?
Aš tikrai neprisimenu, kad būdamas vaikas darydavau tikrus mokslinius eksperimentus, nors aš sukūriau ir skraidžiau keletą modelių raketų. Kai buvau vaikas, aš visada norėjau būti teoretikas, o ne eksperimentatorius ar stebėtojas. Tik turėdamas daktaro laipsnį ir dirbdamas teoriniu kosmologu supratau, koks gali būti malonumas eksperimentinei fizikai ir stebėjimo astronomijai.

Koks tavo mėgstamiausias dalykas yra tyrinėtojas?
Tai, kad galime sužinoti apie naujus dalykus, kurie anksčiau nebuvo žinomi, yra tikras džiaugsmas. Savo srityje turime išanalizuoti mikrolėkštės žvaigždės ryškumo pokyčius, atsirandančius dėl priešakyje esančio objektyvo sistemos (žvaigždės ir vienos ar daugiau planetų), einančių priešais ją. Tai vadinama „šviesos kreive“ ir paprastai tai yra patenkinantis momentas, kai sėkmingai modeliuojate šviesos kreivę, kad nustatytumėte objektyvo sistemos, atsakingos už mikrotraukimą, pobūdį. Bet statistinė daugelio įvykių analizė gali būti dar naudingesnė, nes tai mums pasako dalykus apie bendrąsias planetų sistemų savybes, kurios anksčiau nebuvo žinomos.

Kokia yra svarbiausia savybė, kurią tyrėjas turi parodyti, kad galėtų būti efektyvus tyrėjas?
Sunku išskirti vieną svarbiausią bruožą, tačiau vienas labai svarbus astronomijos dalykas yra skepticizmas ir kūrybiškumas ieškant būdų patikrinti, kas, jūsų manymu, gali būti naujas atradimas. Astronomijos srityje laboratorijose neturime tyrimų objektų, o informacijos, kurią galime rinkti, turime ribotai. Taigi dažnai turime būti gana išradingi, kad nustatytume, ar mūsų pateiktas pastebėjimų rinkinio aiškinimas yra teisingas, ar neteisingas.

Kokia jūsų tyrimų nauda visuomenei?
Manau, daugelis žmonių mano, kad astronomijos tyrimai turi mažai naudos visuomenei, tačiau ši nuomonė atspindi labai siaurą klausimo požiūrį. Astronomijos sritys, tokios kaip kosmologija ir ekstrasoliarių planetų studijos, moko mus dalykų, kuriuos žinoti yra suinteresuota didelė visuomenės dalis ir kurie patys savaime yra visuomenės nauda.

Prisiminkite prieš keletą metų kilusį pasipiktinimą, kai (laikinai) buvo atšaukta paskutinė Hablo kosminio teleskopo aptarnavimo misija, arba liudykite dabartinį visuomenės pasipiktinimą dėl grėsmės, kad gali būti atšauktas Džeimso Webbo kosminis teleskopas. Akivaizdu, kad žinios, gautos atlikus astronominius tyrimus apskritai ir ieškant ekstrasoliarių planetų, visų pirma laikomos nauda visuomenei.

Dar didesnę naudą visuomenei teikia įkvepiantis šių atradimų poveikis. Šie atradimai jaudina jaunus žmones ir skatina juos tęsti mokslą tikėdamiesi prisidėti prie šio tipo mokslo. Tačiau tęsdami mokslą, jie dažnai atranda kitas, šiek tiek neaiškias studijų sritis, kurios visuomenei turi daugiau tiesioginės ekonominės naudos. Taigi įkvepiantis išorinių planetų atradimų aspektas teikia tiesioginę naudą visuomenei.

Kas padarė didžiausią įtaką jūsų, kaip tyrėjo, mąstymui?

Nagojos universiteto profesoriai Yasushi Muraki (kairėje) ir Davidas Bennettas iš Notre Dame universiteto (dešinėje) priešais MOA-II 1,8 m teleskopą prie kalno. Jono universiteto observatorija įsikūrusi Naujosios Zelandijos pietinėje saloje. Nagojos universiteto „Muraki“ grupė pastatė teleskopą ir platų matymo lauko fotoaparatą, kuris naudojamas MOA bendradarbiaujant gravitaciniame mikrotrauklių tyrime, kuriame dalyvavo Bennett ir Muraki, taip pat nemažai kitų bendradarbių iš Japonijos ir Naujosios Zelandijos.

Nagojos universiteto profesoriai Yasushi Muraki (kairėje) ir Davidas Bennettas iš Notre Dame universiteto (dešinėje) priešais MOA-II 1,8 m teleskopą prie kalno. Jono universiteto observatorija įsikūrusi Naujosios Zelandijos pietinėje saloje. „Muraki“ grupė Nagojos universitete pastatė teleskopą ir platų matymo lauko fotoaparatą, kuris naudojamas MOA bendradarbiavimo gravitaciniame mikrotrauklių tyrime, kuriame dalyvavo Bennett ir Muraki, taip pat nemažai kitų bendradarbių iš Japonijos ir Naujosios Zelandijos.

Kreditas: Fumio Abe, Nagojos universitetas

Nors retai dirbau su juo tiesiogiai, turėčiau pasakyti, kad didžiausią įtaką man padarė velionis Bohdanas Paczynskis. Mane šioje srityje sudomino jo 1986 m. Knyga apie gravitacinį mikrotraukimą. Vėliau, būdamas OGLE bendradarbiavimo nariu, jis iškėlė mintį, kad mikrolinguojantys duomenys turėtų būti nedelsiant prieinami stebėtojams iš kitų grupių, kad stebint sprendimus dėl vykstančių įvykių būtų galima priimti remiantis visu duomenų rinkiniu.

Tai prieštaravo daugelio iš mūsų, kitų stebinčiųjų grupių, konkurenciniams instinktams, tačiau ši strategija „iškelti mokslą į pirmą vietą“ prieš asmeninį atlygį buvo esminė priemonė atradus ekstrasoliarias planetas naudojant mikrotraukos metodą. Visos iki šiol mikrolensingo būdu aptiktos planetos dalyvavo keliose nepriklausomose grupėse. Jei nebūtume sekę Paczynskio patarimais, visiškai įmanoma, kad nė viena planeta niekada nebūtų buvusi aptinkama naudojant mikrolentelę.

Jūsų manymu, kas jūsų lauką ar buvimą tyrėju nustebintų žmones labiausiai?
Daugelis žmonių žino, kad pirmasis knygas, apibūdinančias gravitacinį lęšį, 1936 m. Išleido Einšteinas. Tai turbūt labiausiai žinomas Einsteino popierius, parašytas anglų kalba. Tačiau mažiau žinoma, kad Einšteinas tik nenoriai rašė popierius po to, kai atkakliai ragino čekų inžinierius Rudy W. Mandel, kuris, matyt, keliavo iš Europos į Prinstoną, norėdamas priversti Einšteiną parašyti popierių.

Po to, kai buvo paskelbtas straipsnis, Einšteinas jautė būtinybę atsiprašyti žurnalo redaktoriaus. Jis pareiškė, kad popierius buvo „mažai vertingas, tačiau vargšą vyrą daro laimingą“, turėdamas omenyje Mandelį. Jis manė, kad dėl gravitacinio lęšio efekto reikia tokio tobulai suderinti objektyvo žvaigždę ir foninę šaltinio žvaigždę, kad jo niekada nebus pastebėta.

Pirmieji gravitaciniai (mikro) lęšių įvykiai, atsirandantys dėl žvaigždžių, buvo aptikti 1993 m., O dabar kasmet jų matoma daugiau nei 1000. 2007 m. Vieną japonų mėgėjų astronomą net atrado žiūronai.

Astronomams mėgėjams labiau sekasi padėti atrasti planetų signalus mikrotraukos įvykiuose (kuriuos atrado OGLE ir MOA grupių vykdomi mikrotraukų tyrimai). Nors jų teleskopai yra maži, jie niekada nesusiduria su problema, kad kažkas kitas kritiniu metu planuoja naudoti savo teleskopą planetų signalų paieškai.

Jei galėtumėte išgelbėti vieną daiktą iš savo degančio biuro ar laboratorijos, kas tai būtų?

Mt. Jono universiteto observatorija su Tekapo ežero fone. MOA-II teleskopas yra kairėje.

Mt. Jono universiteto observatorija su Tekapo ežero fone. MOA-II teleskopas yra kairėje.

Kreditas: „Fraser Gunn“, „Earth & Sky Ltd.“

Na, aš tikriausiai paimčiau savo nešiojamąjį kompiuterį iš savo biuro, nes jį lengva nešiotis, bet aš neturiu jokių duomenų, kurių atsarginės kopijos nėra. Mano „laboratorijas“ sudaro daugybė observatorijų, esančių už tūkstančių mylių pietiniame pusrutulyje, ir aš labiausiai norėčiau išsaugoti tų observatorijų teleskopus. Tačiau juos perkelti tiesiog nėra praktiška. Deja, turiu tam tikrą tiesioginę patirtį, nes du teleskopai, kuriuos aš anksčiau panaudojau, buvo sunaikinti 2003 m. Gaisro Mt. „Stromlo“ observatorija Australijoje.

Kokią muziką dažniausiai grojate savo laboratorijoje ar automobilyje?
Aš paprastai klausau klasikinių roko grupių, tokių kaip „The Who“ ar „The Rolling Stones“, ir kai kurių naujesnių grupių, kurias rekomendavo mano dukra. Savo kabinete dažnai groju muziką, nes ji skleidžia garsus, kurie kitaip atitrauktų.

Redaktoriaus pastaba:Šiuos tyrimus rėmė Nacionalinis mokslo fondas - federalinė agentūra, kuriai pavesta finansuoti pagrindinius mokslinius tyrimus ir švietimą visose mokslo ir inžinerijos srityse. Šioje nuomonėje pateiktos nuomonės, išvados ir išvados ar rekomendacijos yra tos pačios autorės nuomonės, jos nebūtinai atspindi Nacionalinio mokslo fondo požiūrį. Žr. „WordsSideKick.com“ archyvą.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Kodėl Žmonės Negali Atsiminti, Kad Esate Kūdikis?
Kodėl Žmonės Negali Atsiminti, Kad Esate Kūdikis?

Ryšys Yra Raktas Į Smegenų Supratimą
Ryšys Yra Raktas Į Smegenų Supratimą

Mokslas Naujienos


Niekada Nežiūrėkite Į Apokalipsę: Rastas Ankstyviausias Majų Kalendorius
Niekada Nežiūrėkite Į Apokalipsę: Rastas Ankstyviausias Majų Kalendorius

Mokslininkai Užgrobia Klaidas, Paverčia Juos Kiborgais
Mokslininkai Užgrobia Klaidas, Paverčia Juos Kiborgais

Išmaniųjų Telefonų Jutikliai Registruoja Laiku, Tikslią Oro Kokybę
Išmaniųjų Telefonų Jutikliai Registruoja Laiku, Tikslią Oro Kokybę

Kaip Paukščiai Gali Nuskristi Reaktyviniu Lėktuvu
Kaip Paukščiai Gali Nuskristi Reaktyviniu Lėktuvu

Didelės Spartos Vaizdo Įrašas Užfiksuoja Nuostabų „Viper Strike“
Didelės Spartos Vaizdo Įrašas Užfiksuoja Nuostabų „Viper Strike“


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com