Bilim mantıklı: Bilim adamları yıldızların güneş sistemi dışındaki mesafesini nasıl ölçüyor?
Herkese merhaba, "Science Makes Mantes" serisine şimdiden çok şey tanıttık, hala hatırlıyor musunuz bilmiyorum. Dünyanın kütlesini ölçme yöntemini, dünyanın çapını ölçme yöntemini, güneş ile dünya arasındaki mesafeyi ve güneş sistemindeki diğer gezegenlerin mesafesini ölçtük. Bunların arasında en çok kullandığımız trigonometrik fonksiyondur.
Bilim insanları, dünyanın çapını ve güneş ile dünya arasındaki mesafeyi ölçme sürecinde, üçgenler inşa ederek, bazı açıları ve kenar uzunluklarını akıllı yöntemlerle ölçerek ve nihayet bu görünüşte "temel" bularak trigonometrik fonksiyonları istisnasız kullandılar. "Verileri ölçülemiyor.
Bugün, güneş sisteminden daha uzaktaki gök cisimlerinin, yani güneş sisteminin dışındaki yıldızların mesafesini ölçmek için hala trigonometrik fonksiyonlar kullanmak zorundayız.
Bilim adamlarının güneş ile dünya arasındaki mesafeyi ölçmek için kullandıkları yöntemin Venüs'ün geçişi olduğunu hatırlayabilirsiniz. Ancak bu yöntem diğer yıldızların mesafe ölçümü için kesinlikle uygun değildir, çünkü çok uzaktalar.O zamanlar insanlar, geçişleri gözlemlemek şöyle dursun, gezegenlere sahip olabileceklerini bile bilmiyorlardı. (Elbette gözlemlenebilseler bile bu bir ölçüm değil. Sistemin dışındaki yıldızlar arasındaki mesafe).
İnternette güzel bir söz vardır: Çok uzağa gitmeyin ve neden başladığınızı unutmayın. Buradaki değişiklik şudur: Sadece yöntemi kullanmayın, ilk başta neden bu yöntemi kullandığınızı unutun.
Güneş ile dünya arasındaki mesafeyi hesaplamak için neden Venüs geçişi yöntemini kullanıyoruz? Öncelikle güneş çok uzakta olduğu için dünyanın her iki ucunda bir açı oluşturacak şekilde gözlemleseniz bile çok küçük bir açı elde edebilirsiniz, herhangi bir küçük sapma çok büyük hesaplama hatalarına neden olur ve güneş her an hareket eder. Küçük bir zaman farkı büyük bir hataya neden olur. Bu nedenle bilim adamları, trigonometrik fonksiyonlar oluşturmak ve dolaylı olarak güneş ile dünya arasındaki mesafeyi hesaplamak için Venüs'ü kullanmak zorundadır.
Benzer şekilde, sistemin dışındaki yıldızlar daha uzaktadır ve dünyanın iki ucunda durup mesafeyi hesaplamak için oluşturulan açıyı gözlemleyemeyiz. Bir üçgenin belirli bir açısını artırmak istiyorsanız, en iyi yol karşı tarafın uzunluğunu artırmaktır, yani ölçüm konumlarımız arasındaki mesafeyi olabildiğince büyüktür.
Sorun şu ki, o zamanki insanlar için, uzaklara seyahat etseler bile, hala yeryüzünde değiller mi?
Bu doğru, ama unutma, dünya da "koşuyor"!
Dünya yörüngesinde yeterince uzağa "koşana" kadar beklediğimiz sürece, o zaman köşegenleri yeterince büyük çekebiliriz, böylece gök cismi ile olan mesafeyi hesaplayabiliriz.
Açıktır ki, dünyanın yörüngesinde en uzağa gittiği iki konum, çizginin güneşin içinden geçtiği konumlardır. Yani yılın ilk yarısında bir gözlem yapmak yeterlidir. Bilim adamı, gece gökyüzündeki belirli bir yıldızın konumunu gözlemlediği ve yarım yıl sonra aynı anda tekrar gözlemlediği sürece bir açı elde edilecektir. Sonra, başka bir kenar bulun ve bunu basit bir trigonometrik fonksiyonla hesaplayın.
O tarafı bulmak zor değil. Kullandığımız şey, son sayıda bahsettiğimiz güneş ile dünya arasındaki mesafedir. Çünkü altı ay sonra güneşin iki ucunda dünyanın konumu değişiyor ki bu da güneş ile dünya arasındaki mesafenin iki katı olan yaklaşık 300 milyon kilometre.
Bu şekilde bilim adamları birçok gök cisimlerinin mesafelerini hesaplamışlardır. Bu yönteme Üçgen Paralaks Yöntemi .
(Belki bazı sevimli arkadaşlar merak edeceklerdir: neden bu yöntemin güneşin mesafesini ölçmek için kullanılmadığını. Bunu sorarsanız, zaten tuzağa düşmüşsünüz, çünkü bu yöntem güneş ile dünya arasındaki mesafenin bilinen bir koşul olmasını gerektiriyor, tabii ki "kendini" kullanamazsınız. "Öz" değerini hesaplamak için)
Aynı zamanda, bu yöntemi ışık yıllarından daha uzun bir uzunluk birimi icat etmek için kullandılar: parsek. Gece gökyüzünü güneş ile yeryüzü arasındaki mesafeye göre gözlemleyin ve 1 saniyelik açı ile bir pozisyon oluşturun Bize olan uzaklık bir parsek. Hesaplandığında, 1 parsek yaklaşık olarak 3,26 ışık yılına eşittir.
Bununla birlikte, üçgen paralaks yöntemi zekice olmasına rağmen, bir sınırlaması vardır, yani yalnızca nispeten yakın yıldızların mesafesini ölçebilir. Genel olarak konuşursak, 100 ışık yılı bu yöntemin kapsamının sınırıdır. Ve evrenimiz en az 94 milyar ışıkyılı çapındadır.
Az önce söylediğimiz gibi, bu nispeten yakın yıldızların mesafesini ölçmek için bile, bir üçgen oluşturmak için dünyanın güneşin iki ucundaki konumunu kullanmalıyız. Bu nedenle, diğer gök cisimlerinin mesafesini ölçmek için üçgen paralaks yöntemini kullanmak istiyorsak, ölçmek için dünyadan uçmalı, hatta güneş sisteminden uçmalıyız.
Açıkçası, bu gerçekçi değil.
Diğer gök cisimlerinin mesafesini ölçmek istiyorsak, yolu yok mu?
Hayır, sadece artık trigonometrik fonksiyonlarla sınırlı kalamayız.
Peki, bilim adamları ölçmek için hangi yeni yöntemleri buldular? Bunu bir sonraki sayıda tanıtacağız.
