Como 'mudamos' de "Noite estrelada" para a visão de Planck do campo BICEP2 - Space Magazine

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Do ponto de vista de uma janela em um manicômio, Vincent van Gogh pintou uma das obras artísticas mais notadas e valorizadas da história humana. Descobertas científicas estão revelando um Cosmos com essas características.

Desde a época de Vincent, artistas e cientistas seguiram seus respectivos caminhos para transmitir e entender o mundo natural. As últimas imagens divulgadas, tiradas pelo Telescópio Espacial Europeu Planck, revelam novos detalhes requintados do nosso Universo que começam a tocar nas pinceladas do grande mestre e, ao mesmo tempo, remontam quase ao início dos tempos. Desde Van Gogh - a passagem de 125 anos - os cientistas construíram uma descrição progressivamente intrincada e incrível do Universo.

O caminho entre Van Gogh e as imagens do Telescópio Planck é indireto, uma abstração semelhante ao impressionismo da era de van Gogh. Os impressionistas do século XIX nos mostraram que a mente humana podia interpretar e imaginar o mundo além das limitações de nossos cinco sentidos. Além disso, a óptica desde o tempo de Galileu começou a ampliar a capacidade de nossos sentidos.

A matemática é talvez a maior forma de abstração da nossa visão do mundo, o Cosmos. O caminho da ciência da época de van Gogh começou com seu contemporâneo James Clerk Maxwell, que deve inspiração ao experimentalista Michael Faraday. As equações de Maxwell definem matematicamente a natureza da eletricidade e do magnetismo. Desde Maxwell, eletricidade, magnetismo e luz estão entrelaçados. Suas equações são agora um derivado de uma equação mais universal - o Modelo Padrão do Universo. O artigo que acompanha a Revista Space de Ramin Skibba descreve com mais detalhes as novas descobertas dos cientistas da Missão Planck e seu impacto no Modelo Padrão.

O trabalho de Maxwell e de experimentalistas como Faraday, Michelson e Morley construiu um corpo avassalador de conhecimentos sobre o qual Albert Einstein foi capaz de escrever seus trabalhos de 1905, seu ano milagroso (Annus mirabilis). Suas teorias do universo foram interpretadas, verificadas repetidamente e conduzem diretamente ao universo estudado por cientistas que empregam o telescópio Planck.

Em 1908, o físico alemão Max Planck, para quem o nome do telescópio da ESA, reconheceu a importância do trabalho de Einstein e finalmente o convidou para Berlim e para longe da obscuridade de um escritório de patentes em Berna, na Suíça.

Como Einstein passou uma década para concluir seu maior trabalho, a Teoria Geral da Relatividade, os astrônomos começaram a aplicar ferramentas mais poderosas ao seu comércio. Edwin Hubble, nascido no ano em que Van Gogh pintou a Noite Estrelada, começou a observar o céu noturno com o telescópio mais poderoso do mundo, o Telescópio Hooker de 100 polegadas Mt Wilson. Na década de 1920, Hubble descobriu que a Via Láctea não era o universo inteiro, mas um universo insular, entre bilhões de galáxias. Suas observações revelaram que a Via Láctea era uma galáxia espiral de forma semelhante às galáxias vizinhas, por exemplo, M31, a galáxia de Andrômeda.

As equações de Einstein e a abstração de Picasso criaram outra onda de descoberta e expressionismo que nos impulsionam por mais 50 anos. Sua influência continua a impactar nossas vidas hoje.

Os telescópios da época do Hubble atingiram seu pico com o telescópio Palomar de 200 polegadas, quatro vezes a potência de captação de luz do Monte Wilson. A astronomia precisava aguardar o desenvolvimento da eletrônica moderna. Melhorias nas técnicas fotográficas empalideceriam em comparação com o que estava por vir.

O desenvolvimento da eletrônica foi acelerado pelas pressões exercidas sobre as forças opostas durante a Segunda Guerra Mundial. Karl Jansky desenvolveu a radioastronomia na década de 1930, que se beneficiou da pesquisa que se seguiu durante os anos da guerra. Jansky detectou a assinatura de rádio da Via Láctea. Como Maxwell e outros imaginavam, a astronomia começou a se expandir além da luz visível - para as ondas de infravermelho e rádio. A descoberta do fundo cósmico de micro-ondas (CMB) em 1964 por Arno Penzias e Robert Wilson é sem dúvida a maior descoberta de observações na região de ondas de rádio (e micro-ondas) do espectro eletromagnético.

A eletrônica analógica pode aumentar os estudos fotográficos. Os tubos de vácuo levaram a tubos foto-multiplicadores que podiam contar fótons e medir com mais precisão a dinâmica das estrelas e as imagens espectrais de planetas, nebulosas e galáxias inteiras. Então, em 1947, três físicos dos laboratórios Bell, John Bardeen, Walter Brattain e William Shockley criaram o transistor que continua a transformar o mundo hoje.

Para a astronomia e nossa imagem do universo, isso significava imagens mais agudas do universo e imagens que se estendiam por todo o espectro eletromagnético. A astronomia infravermelha se desenvolveu lentamente no início de 1800, mas era eletrônica de estado sólido na década de 1960, quando atingiu a maioridade. A radioastronomia por microondas ou por milímetro exigia um casamento de radioastronomia e eletrônica de estado sólido. O primeiro telescópio prático de ondas milimétricas iniciou suas operações em 1980 no Observatório Kitt Peak.

Com novas melhorias na eletrônica de estado sólido e o desenvolvimento de dispositivos de temporização extremamente precisos e o desenvolvimento de eletrônica de estado sólido de baixa temperatura, a astronomia chegou aos dias atuais. Com foguetes modernos, dispositivos sensíveis, como o Telescópio Espacial Hubble e Planck, foram colocados em órbita e acima da atmosfera opaca que cerca a Terra.

Astrônomos e físicos agora investigam o Universo em todo o espectro eletromagnético, gerando terabytes de dados e abstrações dos dados brutos, permitindo-nos olhar para o Universo com efetivamente um sexto sentido, o que nos é dado pela tecnologia do século XXI. Que coincidência notável que as observações de nossos melhores telescópios espiando através de centenas de milhares de anos-luz, mais ainda, voltando 13,8 bilhões de anos ao início dos tempos, revelam imagens do Universo que não são diferentes das pinturas brilhantes e bonitas de um humano com uma mente que não lhe deu outra escolha senão ver o mundo de maneira diferente.

Agora, 125 anos depois, esse sexto sentido nos obriga a ver o mundo sob uma luz semelhante. Olhe para o céu e você pode imaginar os sistemas planetários girando em torno de quase todas as estrelas, nuvens rodopiantes de galáxias espirais, uma ainda maior no céu que a nossa Lua, e ondas de campos magnéticos por toda a noite estrelada.

Considere o que a Missão Planck está revelando, perguntas que está respondendo e novas que está levantando -Acontece que as ondas gravitacionais primordiais não foram encontradas.

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