« »

воскресенье, 16 сентября 2012 г.

К окончательному определению А.Е.



14 сентября 2012 года

Пока тут некоторые бьют в набат о приближении ужасной Нибиру, а другие приглашают на шоу астрономов-энтузиастов-уфологов, астрономы тишком-молчком, на ежегодной конференции Международного Астрономического Союза в Пекине, приняли, наконец, числовое выражение астрономической единицы - как простого числа, а не результата сложного и противоречивого вычисления, связанного с некоторыми спорными или переменными константами.

Итак, теперь




Влияние этого серьезного решения о структуре Вселенной на нашу обыденную жизнь будет весьма ограничено. Земля продолжит двигаться вокруг Солнца, в ее северное полушарие продолжит свое проникновение осень...Но для астрономов это означает некоторое облегчение в плане измерений в Солнечной системе, а также коммуникации этого непрофессионалам.


Расстояние между Землей и Солнцем - одна из самых долгоживущих констант современной астрономии. Впервые ее измерил прославленный астроном Джиованни Кассини, который наблюдал Марс в Парижской Обсерватории в 1672 году, а его коллега, Жан Ришер - во французской Гвиане из южного полушария. Определив затем параллакс Марса на основе этих наблюдений, они смогли вычислить расстояние от Земли до Марса, и использовать это значение, чтобы найти расстояние  от Земли до Солнца. Их значение составило 140 млн км - не так уж сильно отличается от приведенного выше, правда?

До конца XX века метод параллакса оставался практически единственным надежным способом определять расстояния до тел Солнечной Системы, и поэтому Астрономическая Единица (АЕ) выражалась сложной комбинацией фундаментальных констант, которые могли превратить угловые измерения в линейные. Совсем еще недавно АЕ определялась как.. наберите дыхание... "радиус невозмущенной ньютоновской круговой орбиты частицы без массы, обращающейся вокруг Солнца и двигающейся по орбите со скоростью 0.01720209895 радиан в день (т.н. константа Гаусса)"

Это определение, конечно, очень льстило поклонникам таланта немецкого математика Карла Фридриха Гаусса, чья константа находится в центре всего этого дела, но для астрономов это была головная боль. С одной стороны, по выражению Сергея Клионера, астронома из Технического Университета Дрездена в Германии, оно совершенно сбивало с толку студентов, а с другой стороны , что более важно - оно вступало в противоречие с Общей Теорией Относительности (ОТО)!

Как известно, ОТО говорит об относительности пространства - времени, ставя его в зависимость от точки наблюдения. Согласно Клионеру, АЕ смещалась на тысячи метров в зависимости от того, находится ли наблюдатель на Земле или, скажем, на Юпитере. На космические аппараты это не оказывало влияния, поскольку те измеряли расстояния напрямую, но для астрономов, строящих модели Солнечной системы, это был тихий ужас.

Вторая проблема - Солнце. Константа Гаусса зависела от массы Солнца, а Солнце, как мы знаем, постоянно теряет массу в виде излучения, значит константа АЕ тоже должна меняться со временем. 

Пересмотренное определение убирает все проблемы со старой АЕ. Фиксированное расстояние никак не относится к массе Солнца, поскольку привязано к метру, а метр - расстояние, которое проходит свет в вакууме за 1 / 299,792,458 секунды. Поскольку скорость света - константа в ОТО, значит, все теперь должно сходиться. 

Переопределение АЕ можно было сделать десятки лет назад, поскольку у нас давно уже в Солнечной системе путешествуют  космические аппараты, у нас есть лазеры и радары, с помощью которых можно измерять расстояния напрямую. Но астрономы боялись что-то менять, по выражению Николь Капитане из Парижской Обсерватории. Некоторые боялись, что это приведет к неправильной работе программ, у других была какая-то сентиментальная привязанность к старым определениям. Но после нескольких лет усилий и упорного лоббирования (прим. перев. - господи, и здесь без этого никуда :( ) наконец-то удалось протащить эту поправку на международном конгрессе.

Зато теперь с определением астрономической единицы в астрономии стало совсем все просто.

Комментарий д-ра Майкла: интересно последить, будет ли в СМИ или блогах ну хоть какая-то реакция общественности, подобная той, которая была, когда Плутон исключили из списка планет. Говорят, в штатах даже есть объединения, чуть ли не религиозные конфессии, принимающие Плутон по-прежнему за планету и борющиеся за это всеми фибрами, как говорится, души. Ну-ну.

Мой прогноз - реакция общественности на такое долгожданное окончательное устаканивание астрономической единицы - одной из самых фундаментальных единиц измерения расстояний в астрономии - так вот, реакция общественности на это будет в стиле "полный ноль на массу". Это никого не интересует, это сложно и непонятно. Чего тут протестовать. Другое дело Плутон или, скажем, планета Хе. Руки прочь! Долой! Не допустим!! и т.п. и прочая...

А еще было интересно задуматься над природой физических и астрономических констант. От них зависит так много в науке, а сами они зависят, порой, от черт знает чего и как измерять их надежно - тоже непонятно. 

Но при всем при этой Вселенная существует, а значит, и наука о ней, продолжает существовать и описывать явления природы с той или иной степенью достоверности. Все лучше, чем считать, что молнии кидает Тор на Землю, или что некий бог создал Землю и Вселенную вокруг нее исключительно с той целью, чтобы Адаму было на чем сидеть и куда глядеть, и задавать себе вопросы - а что это там за огоньки такие в вышине горят по ночам?

2 комментария:

Анонимный комментирует...

Делали бы уж 150 мультов и не парились.

Антон комментирует...

Только не мультов, а 150 миллиардов.
Анонимус, Вы случайно не из штата Индиана? Где число пи официально равно четырём? :)