Petualangan luar biasa dari Robert Hanbury Brown dan Richard Twiss. Bagian 1
Halo Giktayms! Hari ini saya ingin menceritakan satu kisah indah dari kehidupan dua astronom Inggris. Kami akan mengagumi teleskop yang tidak biasa, melihat ke kedalaman ruang, dari mana kami akan secara ajaib melompat ke dunia probabilitas, foton tunggal dan komputasi kuantum. Saya harap saya menggelitik Anda. Selamat datang di kucing.Jadi, karakter utama cerita kita adalah para astronom. Dan para astronom, seperti Anda tahu, menyukai teleskop besar. Dan intinya di sini bukanlah peningkatan, lebih tepatnya - bukan peningkatan. Ada dua alasan. Pertama, teleskop besar mengumpulkan lebih banyak cahaya dan dapat melihat bintang yang lebih redup (ini disebut aperture ). Namun kedua, semakin besar teleskop, semakin besar resolusi sudutnya. Alasan untuk ini adalah difraksi cahaya: sinar paralel yang melewati lubang apa pun pasti menjadi divergen. Selain itu, semakin kecil lubangnya (katakanlah, lensa teleskop), semakin banyak sinar yang akan tersebar dan semakin tidak jelas gambar yang akan kita lihat.Galaxy M51 dalam jangkauan IR jauh melalui mata teleskop Spitzer (kiri, lensa 0,85 m) dan Herschel (kanan, 3,5 m). Lebih banyak teleskop - resolusi sudut yang lebih baik.Katakanlah, dalam teleskop amatir, Anda dapat melihat Jupiter dan Saturnus dengan cincin mereka, dan bahkan fase-fase Venus. Dimensi sudut bintang-bintang jauh lebih kecil, sehingga tidak mungkin untuk mempertimbangkannya - mereka terlihat seperti titik-titik terang. Di sisi lain, titik (atau lebih tepatnya, sumber titik ) sangat menyukai optik. Misalnya, mudah bagi mereka untuk mempertimbangkan penyebaran sinar. Dan dari mereka, gangguan dapat diamati pada dua celah.Tetapi itu tidak bekerja dari sumber gangguan yang diperluas: bagian-bagiannya yang berbeda, tidak koheren satu sama lain, mengotori gambar gangguan. Ternyata dengan bantuan teleskop kecil kita bisa melihat gangguan dari titik gambar bintang. Tetapi jika teleskop itu besar, citra bintang akan lebih dari sekadar titik, dan interferensi akan mulai menghilang.Gangguan cahaya dari bintang diamati melalui teleskop dengan ukuran berbeda. Gambar paling jelas terlihat melalui teleskop kecil (kiri); dalam gangguan (kanan) terbesar tidak terlihat sama sekali.Pada prinsipnya, ukuran sudut bintang dapat diukur dengan cara ini: gangguan dari itu harus diamati, secara bertahap meningkatkan diameter teleskop. Pada saat interferensi mulai memudar, resolusi sudut teleskop akan sama persis dengan ukuran bintang. Itu hanya untuk mengubah ukuran teleskop dengan lancar - secara halus, ini sangat sulit. Alih-alih, Albert Michelson mengusulkan skema berikut:Cahaya tidak memasuki teleskop secara langsung, tetapi melalui cermin tambahan (pada dudukan merah), yang dapat dipindahkan dan dipindahkan. Sesuatu seperti tabung stereo. Hanya di tabung stereo kita mengubah jarak efektif antara pupil, dan inilah diameter efektif lensa.Bonus yang bagus adalah jarak antara dua cermin dapat diubah dalam batas yang sangat besar - yang berarti bahwa ukuran efektif lensa bisa sangat besar! Idenya pertama kali dihidupkan pada tahun 1920 di dekat Los Angeles: dengan teleskop 2,5 meter:letakkan balok horizontal enam meter dengan empat cermin. Cermin ekstrem dapat dipindahkan-terpisah:Cermin terletak di atas balok: yang lebih dekat ke tepi menerima cahaya dari bintang; mereka yang lebih dekat ke pusat mengirimkannya melalui teleskop. Dalam foto, reproduksi museum, desain asli setelah menyelesaikan pekerjaan dibongkar, dan teleskop beralih ke tugas lain. Nah, sekarang Mount Wilson Observatory terbuka untuk turis dan astronom amatir.Perangkat itu disebut interferometer bintang . Dia mengizinkan untuk pertama kalinya mengukur ukuran Betelgeuse raksasa merah. Sebenarnya, itulah bagaimana raksasa merah ditemukan. Dan kami juga berhasil mengetahui bahwa salah satu bintang paling terang di langit - Capella - sebenarnya adalah bintang ganda.Kapel melalui mata teleskop modern. Dua bintang raksasa berputar di sekitar pusat massa bersama dengan periode 104 hari. Jarak antara bintang hampir sama dengan dari Matahari ke Venus.Seiring waktu, interferometer bintang menjadi lebih besar. Salah satu interferometer paling kuat (dan indah) adalah Observatorium Alpine Keka di Kepulauan Hawaii. Alih-alih sistem cermin, dua teleskop nyata sepuluh meter digunakan di sini:dan gangguan di antara mereka diamati di koridor bawah tanah, di mana gambar mengarah ke sistem cermin:Pertanyaan logisnya adalah: bagaimana mereka mengubah jarak antara mesin seperti itu? Ternyata alih-alih memindahkan dan memperluas teleskop, Anda dapat memperkenalkan penundaan di antara gambar - efeknya akan sama. Garis tunda optik sangat sederhana: itu adalah reflektor sudut pada rel. Jika Anda memindahkannya sedikit lebih jauh, jalur optik akan meningkat, dan cahaya akan datang sedikit kemudian.Keck Observatory Delay Lines. Di tengah gambar pada rel adalah kotak vertikal; reflektor sudut dipasang di sisi belakangnya. Itu memantulkan kembali cahaya yang datang dari ujung terowongan.Dungeons of the Keck Observatory. Garis penundaan ada di terowongan yang menghubungkan kedua teleskop. Gangguan diamati di dalam ruangan di sebelah teleskop kedua.Tentang hal yang sama dapat dilakukan dalam jangkauan radio. Gagasan seperti itu mengunjungi salah satu karakter utama kami, Robert Hanbury Brown (ini bukan suami-istri, tetapi empat orang berbeda dengan nama keluarga ganda), yang terlibat dalam astronomi radio pada waktu itu di bawah Manchester. Namun, mari kita mulai.Setelah berakhirnya Perang Dunia II, banyak radar militer memberi jalan kepada keturunan mereka yang lebih maju dan menjadi tidak perlu. Bernard Lovell membawa beberapa truk radar usang ke Bank Jodrell dekat Manchester dan membangun sebuah observatorium radio baru. Hanbury Brown tiba di sana, yang bekerja selama perang melawan radar di Amerika Serikat. Dari bagian radar mereka mengumpulkan teleskop radio dan menemukan sumber radio extragalactic pertama - nebula Andromeda. Ketertarikan pada astronomi radio meningkat tajam, dan pada tahun 1957 sebuah perangkat baru muncul di Jodrell Bank - teleskop Lovell.
Source: https://habr.com/ru/post/id385883/
All Articles