Astrofizika

S Vikipedije, slobodne enciklopedije
NGC 4414,[1][2][3] tipična spiralna galaksija u sazvežđu Berenikina kosa, je oko 56.000 svetlosnih godina u prečniku i oko 60 miliona svetlosnih godina udaljena od Zemlje.

Astrofizika je deo astronomije koji se prvenstveno bavi fizikom svemira, uključujući luminoznost, gustinu, temperaturu i hemijski sastav zvezda, galaksija i međuzvezdanog prostora, kao i njihovom interakcijom.[4][5][6] Kao što je rekao jedan od osnivača discipline, astrofizika „nastoji da utvrdi prirodu nebeskih tela, a ne njihov položaj ili kretanje u prostoru – šta su, a ne gde se nalaze.“[7] Među predmetima koji se izučavaju su, Sunce, druge zvezde, galaksije, ekstrasolarne planete, međuzvezdani medijum i kosmička mikrotalasna pozadina.[8][9] Emisije ovih objekata se ispituju u svim delovima elektromagnetnog spektra, a ispitivana svojstva uključuju osvetljenost, gustinu, temperaturu i hemijski sastav.

Astrofizika je veoma široka tema, te astrofizičari obično primenjuju mnoge discipline fizike, uključujući mehaniku, elektromagnetizam, statističku mehaniku, termodinamiku, kvantnu mehaniku, relativitet, nuklearnu fiziku i fiziku elementarnih čestica.[10][11] U praksi, moderna astronomska istraživanja uključuju znatnu količinu fizike. Naziv univerzitetskog odeljenja („astrofizičkog” ili „astronomskog”), često ima više veze sa istorijom naziva odeljenja, nego sa sadržajem programa. Astrofizika može da se studira na nivou osnovnih studija, mastera i doktorskih studija u odeljenjima astronautičkog inžinjeringa,[12][13] fizike ili astronomije na mnogim univerzitetima. Na starogrčkom „ἡ φύσις τοῦ ἀστροῦ” znači „priroda zvezde”.

Istorija[uredi | uredi izvor]

Poređenje elementarnog, solarnog i zvezdanog spektra iz ranih 1900-ih

Astronomija je drevna nauka, dugo odvojena od proučavanja zemaljske fizike. U aristotelovskom pogledu na svet, tela na nebu izgledala su kao nepromenljive sfere čije je jedino kretanje bilo ravnomerno kretanje po krugu, dok je zemaljski svet bila oblast koja je prolazila kroz rast i propadanje i u kojoj je prirodno kretanje bilo pravolinijsko i završavalo se kada bi pokretni objekat dostigao svoj cilj. Shodno tome, smatralo se da je nebesko područje napravljeno od suštinski različite vrste materije od one koja se nalazi u zemaljskoj sferi; ili vatre kako je smatrao Platon, ili etra kako je navodio Aristotel.[14][15] Tokom 17. veka, prirodni filozofi kao što su Galilej,[16] Dekart[17] i Njutn[18] počeli su da tvrde da su nebeski i zemaljski regioni napravljeni od sličnih vrsta materijala i da su podložni istim prirodnim zakonima.[19] Njihov izazov je bio to što još nisu bili izumljeni alati kojima bi dokazali ove tvrdnje.[20]

Tokom većeg dela devetnaestog veka, astronomska istraživanja su bila fokusirana na rutinski posao merenja položaja i izračunavanja kretanja astronomskih objekata.[21][22] Nova astronomija, koja će uskoro biti nazvana astrofizika, počela je da se pojavljuje kada su Vilijam Hajd Volaston i Jozef fon Fraunhofer nezavisno otkrili da se, prilikom razlaganja sunčeve svetlosti, uočava mnoštvo tamnih linija (oblasti u kojima je bilo manje ili nimalo svetlosti) u spektru.[23] Do 1860. fizičar Gustaf Kirhof i hemičar Robert Bunsen su pokazali da tamne linije u sunčevom spektru odgovaraju svetlim linijama u spektrima poznatih gasova, specifičnim linijama koje odgovaraju jedinstvenim hemijskim elementima.[24] Kirhof je zaključio da su tamne linije u sunčevom spektru uzrokovane apsorpcijom hemijskih elemenata u solarnoj atmosferi.[25] Na ovaj način je dokazano da se hemijski elementi koji se nalaze na Suncu i zvezdama nalaze i na Zemlji.

Među onima koji su proširili proučavanje solarnog i zvezdanog spektra bio je Norman Lokjer, koji je 1868. otkrio blistave, kao i tamne, linije u sunčevim spektrima. Radeći sa hemičarem Edvardom Franklandom na istraživanju spektra elemenata na različitim temperaturama i pritiscima, on nije mogao da poveže žutu liniju u sunčevom spektru ni sa jednim poznatim elementom. On je stoga tvrdio da ta linija predstavlja novi element, koji je nazvan helijum, po grčkom Heliosu, personifikovanom Suncu.[26][27]

Godine 1885, Edvard Čarls Pikering je preduzeo ambiciozan program klasifikacije zvezdanog spektra na opservatoriji Harvard koledža, u kojem je tim žena računarkinja, posebno Vilijamina Fleming, Antonija Mori i Eni Džamp Kenon, klasifikovao spektre snimljene na fotografskim pločama. Do 1890. godine pripremljen je katalog od preko 10.000 zvezda koji ih je grupisao u trinaest spektralnih tipova. Prateći Pikeringovu viziju, do 1924. Kanon je proširila katalog na devet tomova i preko četvrt miliona zvezdica, razvijajući Harvardsku klasifikacijsku šemu koja je prihvaćena za upotrebu širom sveta 1922. godine.[28]

Godine 1895. Džordž Eleri Hejl i Džejms E. Kiler, zajedno sa grupom od deset asociranih urednika iz Evrope i Sjedinjenih Država,[29] osnovali su The Astrophysical Journal: An International Review of Spectroscopy and Astronomical Physics.[30] Taj časopis je bio namenjen popunjavanju jaza između časopisa iz astronomije i fizike, obezbeđujući mesto za objavljivanje članaka o astronomskim primenama spektroskopa; o laboratorijskim istraživanjima koja su blisko povezana sa astronomskom fizikom, uključujući određivanje talasnih dužina metalnih i gasovitih spektra i eksperimenata o zračenju i apsorpciji; o teorijama Sunca, Meseca, planeta, kometa, meteora i maglina; i o instrumentaciji za teleskope i laboratorije.[29]

Oko 1920. godine, nakon otkrića Hercšprung—Raselovog dijagrama koji se još uvek koristi kao osnova za klasifikaciju zvezda i njihovu evoluciju, Artur Edington je anticipirao otkriće i mehanizam procesa nuklearne fuzije u zvezdama, u svom radu Unutrašnja konstitucija zvezda.[31][32] U to vreme, izvor zvezdane energije bio je potpuna misterija; Edington je tačno spekulisao da je izvor fuzija vodonika u helijum, oslobađajući ogromnu energiju prema Ajnštajnovoj jednačini E = mc2. Ovo je bio razvoj posebno vredan šažnje, jer u to vreme fuzija i termonuklearna energija, pa čak i to da se zvezde uglavnom sastoje od vodonika (pogledajte metalnost), još nisu bili otkrivene.[33]

Godine 1925. Sesilija Helena Pejn (kasnije Sesilija Pejn-Gapoškin) napisala je uticajnu doktorsku disertaciju na Radklif koledžu, u kojoj je primenila teoriju jonizacije na zvezdane atmosfere da poveže spektralne klase sa temperaturom zvezda.[34] Ono što je najznačajnije, otkrila je da su vodonik i helijum glavne komponente zvezda. Uprkos Edingtonovom predlogu, ovo otkriće je bilo toliko neočekivano da su je čitaoci njene disertacije ubedili da izmeni zaključak pre objavljivanja. Međutim, kasnija istraživanja su potvrdila njeno otkriće.[35]

Do kraja 20. veka, studije astronomskih spektra su se proširile na talasne dužine koje se protežu od radio talasa preko optičkih, rendgenskih i gama talasnih dužina.[36] U 21. veku se to je dodatno prošireno da uključuje posmatranja zasnovana na gravitacionim talasima.

Vidi još[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Turner, Anne; Ferrarese, Laura; Saha, Abhijit; Bresolin, Fabio; Kennicutt, Jr, Robert C.; Stetson, Peter B.; Mould, Jeremy R.; Freedman, Wendy L.; Gibson, Brad K.; Graham, John A.; Ford, Holland; Han, Mingsheng; Harding, Paul; Hoessel, J. G.; Huchra, John P.; Hughes, Shaun M. G.; Illingworth, Garth D.; Kelson, Daniel D.; Macri, Lucas; Madore, Barry F.; Phelps, Randy; Rawson, Daya; Sakai, Shoko; Silbermann, N. A. (1998). „The Hubble Space Telescope Key Project on the Extragalactic Distance Scale. XI. The Cepheids in NGC 4414”. The Astrophysical Journal. 505 (1): 207—229. Bibcode:1998ApJ...505..207T. doi:10.1086/306150. 
  2. ^ Gregory, Stephen A.; Thompson, Laird A. (april 1977). „The Coma i Galaxy Cloud”. The Astrophysical Journal (na jeziku: engleski). 213: 345—350. Bibcode:1977ApJ...213..345G. ISSN 0004-637X. doi:10.1086/155160. 
  3. ^ „NGC 4414, a dusty spiral galaxy in Coma Berenices”. Anne's Astronomy News (na jeziku: holandski). 2012-11-12. Pristupljeno 2018-05-02. 
  4. ^ Eddington 2010.
  5. ^ Eddington 1988
  6. ^ Mišić, Milan, ur. (2005). Enciklopedija Britanika. A-B. Beograd: Narodna knjiga : Politika. str. 77. ISBN 86-331-2075-5. 
  7. ^ Keeler, James E. (novembar 1897), „The Importance of Astrophysical Research and the Relation of Astrophysics to the Other Physical Sciences”, The Astrophysical Journal, 6 (4): 271—288, Bibcode:1897ApJ.....6..271K, doi:10.1086/140401 
  8. ^ „Focus Areas – NASA Science”. nasa.gov. 
  9. ^ „astronomy”. Encyclopædia Britannica. 
  10. ^ Maoz, Dan. Astrophysics in a Nutshell. Princeton University Press. str. 272. 
  11. ^ „astrophysics”. Merriam-Webster, Incorporated. Arhivirano iz originala 10. 6. 2011. g. Pristupljeno 2011-05-22. 
  12. ^ „Required Education”. study.com. Pristupljeno 2015-06-22. 
  13. ^ „Education, Aerospace Engineers”. myfuture.com. Arhivirano iz originala 22. 06. 2015. g. Pristupljeno 2015-06-22. 
  14. ^ Lloyd, G. E. R. (1968). Aristotle: The Growth and Structure of His ThoughtNeophodna slobodna registracija. Cambridge: Cambridge University Press. str. 134–135. ISBN 978-0-521-09456-6. 
  15. ^ Cornford, Francis MacDonald (c. 1957) [1937]. Plato's Cosmology: The Timaeus of Plato translated, with a running commentary. Indianapolis: Bobbs Merrill Co. str. 118. 
  16. ^ Galilei, Galileo (1989-04-15), Van Helden, Albert, ur., Sidereus Nuncius or The Sidereal Messenger, Chicago: University of Chicago Press (objavljeno 1989), str. 21, 47, ISBN 978-0-226-27903-9 
  17. ^ Slowik, Edward (2013) [2005]. „Descartes' Physics”. Stanford Encyclopedia of Philosophy. Pristupljeno 2015-07-18. 
  18. ^ Westfall, Richard S. (1983-04-29), Never at Rest: A Biography of Isaac NewtonNeophodna slobodna registracija, Cambridge: Cambridge University Press (objavljeno 1980), str. 731–732, ISBN 978-0-521-27435-7 
  19. ^ Burtt, Edwin Arthur (2003) [First published 1924], The Metaphysical Foundations of Modern Science (second revised izd.), Mineola, NY: Dover Publications, str. 30, 41, 241—2, ISBN 978-0-486-42551-1 
  20. ^ Kvasz, Ladislav (2013). „Galileo, Descartes, and Newton – Founders of the Language of Physics” (PDF). Institute of Philosophy, Academy of Sciences of the Czech Republic. Pristupljeno 2015-07-18. 
  21. ^ Case, Stephen (2015), „'Land-marks of the universe': John Herschel against the background of positional astronomy”, Annals of Science, 72 (4): 417—434, Bibcode:2015AnSci..72..417C, PMID 26221834, doi:10.1080/00033790.2015.1034588 Slobodan pristup, „The great majority of astronomers working in the early nineteenth century were not interested in stars as physical objects. Far from being bodies with physical properties to be investigated, the stars were seen as markers measured in order to construct an accurate, detailed and precise background against which solar, lunar and planetary motions could be charted, primarily for terrestrial applications.” 
  22. ^ Donnelly, Kevin (septembar 2014), „On the boredom of science: positional astronomy in the nineteenth century”, The British Journal for the History of Science, 47 (3): 479—503, doi:10.1017/S0007087413000915 
  23. ^ Hearnshaw 1986, str. 23–29
  24. ^ Kirchhoff, Gustav (1860), „Ueber die Fraunhofer'schen Linien”, Annalen der Physik, 185 (1): 148—150, Bibcode:1860AnP...185..148K, doi:10.1002/andp.18601850115 
  25. ^ Kirchhoff, Gustav (1860), „Ueber das Verhältniss zwischen dem Emissionsvermögen und dem Absorptionsvermögen der Körper für Wärme und Licht”, Annalen der Physik, 185 (2): 275—301, Bibcode:1860AnP...185..275K, doi:10.1002/andp.18601850205 Slobodan pristup 
  26. ^ Cortie, A. L. (1921), „Sir Norman Lockyer, 1836 – 1920”, The Astrophysical Journal, 53: 233—248, Bibcode:1921ApJ....53..233C, doi:10.1086/142602 
  27. ^ Jensen, William B. (2004), „Why Helium Ends in "-ium"” (PDF), Journal of Chemical Education, 81 (7): 944—945, Bibcode:2004JChEd..81..944J, doi:10.1021/ed081p944 
  28. ^ Hetherington, Norriss S.; McCray, W. Patrick, Weart, Spencer R., ur., Spectroscopy and the Birth of Astrophysics, American Institute of Physics, Center for the History of Physics, Arhivirano iz originala 7. 9. 2015. g., Pristupljeno 19. 7. 2015 
  29. ^ a b Hale, George Ellery (1895), „The Astrophysical Journal”, The Astrophysical Journal, 1 (1): 80—84, Bibcode:1895ApJ.....1...80H, doi:10.1086/140011 
  30. ^ The Astrophysical Journal. 1 (1).
  31. ^ Eddington, A. S. (oktobar 1920), „The Internal Constitution of the Stars”, The Scientific Monthly, 11 (4): 297—303, Bibcode:1920Sci....52..233E, JSTOR 6491, PMID 17747682, doi:10.1126/science.52.1341.233 
  32. ^ Eddington, A. S. (1916). „On the radiative equilibrium of the stars”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 77: 16—35. Bibcode:1916MNRAS..77...16E. doi:10.1093/mnras/77.1.16 Slobodan pristup. 
  33. ^ McCracken 2013, str. 13
  34. ^ Payne, C. H. (1925), Stellar Atmospheres; A Contribution to the Observational Study of High Temperature in the Reversing Layers of Stars (PhD Thesis), Cambridge, Massachusetts: Radcliffe College, Bibcode:1925PhDT.........1P 
  35. ^ Haramundanis, Katherine (2007), „Payne-Gaposchkin [Payne], Cecilia Helena”, Ur.: Hockey, Thomas; Trimble, Virginia; Williams, Thomas R., Biographical Encyclopedia of Astronomers, New York: Springer, str. 876—878, ISBN 978-0-387-30400-7, Pristupljeno 19. 7. 2015 
  36. ^ Biermann, Peter L.; Falcke, Heino (1998), „Frontiers of Astrophysics: Workshop Summary”, Ur.: Panvini, Robert S.; Weiler, Thomas J., Fundamental particles and interactions: Frontiers in contemporary physics an international lecture and workshop series. AIP Conference Proceedings, 423, American Institute of Physics, str. 236—248, Bibcode:1998AIPC..423..236B, ISBN 1-56396-725-1, arXiv:astro-ph/9711066 Slobodan pristup, doi:10.1063/1.55085 

Literatura[uredi | uredi izvor]

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Astrofizika na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Астрофизика&oldid=27548140”