Как мы изучаем звёзды? — Юань-Сэнь Тин

Смотреть урок полностью: http://ed.ted.com/lessons/how-do-we-study-the-stars-yuan-sen-ting

Благодаря самым передовым технологиям, мы можем отправить человека на Луну или запустить зонд на край Солнечной системы. Но в сравнении с размерами Вселенной, эти расстояния ничтожно малы. Тогда как же мы изучаем другие галактики? Юань-Сэнь Тин берёт нас в путешествие по космическим просторам, чтобы показать, как астрономы изучают звёзды, до которых нам не дотянуться.

Урок — Юань-Сэнь Тин, анимация — Kozmonot Animation Studio.

Небо надо городом
выглядит довольно скучно.

Если вглядеться во тьму,
видимую меж верхушек домов,

можно различить Большую Медведицу

или Пояс Ориона.

Но не торопитесь с выводами.

Вновь взгляните во тьму
и поднимите вверх большой палец.

Сколько звёзд, по-вашему,
он перекрыл?

10? 20? Берите выше.

Если бы вы взглянули
на кусочек неба под пальцем

в телескоп «Хаббл»,

то вместо точек света
увидели бы пятнышки.

Это не звёзды.

Это галактики. Вроде Млечного Пути.

Города, населённые миллиардами звёзд,

и более тысячи из них
прячутся за вашим пальцем.

Вселенная больше того,
что вы видите в небе над городом,

и даже больше, чем усеянное звёздами
небо сельской местности.

Звёзд во Вселенной больше,
чем песчинок на Земле,

и это хорошо известно астрофизикам.

Вглядываясь ночью в звёздное небо,

вы становитесь частью
самой древней науки в истории человечества.

Изучение неба началось раньше,
чем зародилась

навигация, сельское хозяйство и, возможно,
даже до возникновения языков.

Но, в отличие от других наук,
астрономия — чисто эмпирическая дисциплина.

Мы не можем контролировать
критерии экспериментов, сидя в лабораториях.

Благодаря самым лучшим технологиям,
мы можем отправить человека на Луну

и зонды на край Солнечной системы.

Но эти расстояния ничтожно малы

по сравнению с зияющей бездной,
раскинувшейся меж звёздами.

Так откуда же мы знаем так много
о других галактиках,

о том, из чего они состоят, каково их количество
и что они вообще существуют?

Начнём с того,
что доступно нашему глазу. Со звёзд.

Мы хотим узнать их характеристики.

Каков их состав? Насколько они горячи?
Насколько крупны? Сколько им лет?

Как далеко от Земли они находятся?

И, верите или нет,

но всё это мы можем узнать
лишь с помощью света, видимого в небе.

Мы можем расшифровать послания звёзд,
превратив свет в радугу.

Когда вы смотрите на радугу
на Земле,

на самом деле
вы смотрите на солнечный свет,

рассеянный каплями воды в атмосфере

на составляющие его волны света
разной длины.

Изучая свет звёзд,

мы создаём радугу,
но используем при этом не капли воды,

а специальные приборы
для рассеивания света.

Глядя на рассеянный свет нашего Солнца,

мы замечаем нечто странное —
тёмные полосы в радуге.

Эти линии уникальны,
словно отпечатки пальцев атомов.

Каждый тип атомов в атмосфере Солнца
поглощает волны света определённой длины,

и размеры поглощения зависят
от количества атомов.

Так что, зная,
волн какой длины не хватает,

мы понимаем не только, какие элементы
присутствуют в атмосфере Солнца,

но и их концентрацию.

Эту же идею можно использовать
в изучении других звёзд:

создать спектральную радугу,
посмотреть чего не хватает

и понять,
какие элементы присутствуют там.

Готово! Теперь вы знаете,
из чего сделаны звёзды!

Но мы не ограничены лишь волнами диапазона,
который видим нашему глазу.

К примеру, радиоволны.

Да, благодаря им в вашей машине
звучат музыкальные передачи,

но кроме того, они могут
беспрепятственно путешествовать в космосе.

Раз уж мы зашли так далеко,
скажем,

что радиоволны могут рассказать нам
о древнейшей истории Вселенной,

о том, что было спустя всего несколько тысячелетий
после Большого взрыва.

Также мы можем изучать инфракрасный свет,
излучаемый более холодными объектами,

вроде газовых и пылевых скоплений
в космосе,

а также ультрафиолетовый свет горячих звёзд,
недавно зародившихся из этих скоплений.

Изучение волн различной длины
позволяет нам получить

не только более полное представление
об отдельном объекте,

но и изображения Вселенной
с разных ракурсов.

Поэтому астрофизики используют
разные виды телескопов,

покрывающие спектр от инфракрасного излучения
до ультрафиолетового и рентгеновского,

от огромных радиотелескопов до гигантских
серебряных зеркал и космических спутников,

для отслеживания света,
который бы не пропустила земная атмосфера.

Астрофизики не просто видят
миллиарды звёзд,

рассеянных среди
миллиарда галактик нашей Вселенной.

Они слышат, чувствуют и ощущают их
благодаря множеству каналов,

каждый из которых
рассказывает отдельную историю.

Но всё начинается со света,
доступного и недоступного нашему глазу.

Хотите узнать секреты Вселенной?

Идите на свет!