Pålogging
Siste bilde i Bildegalleri
Linjalen mot Polaris
Siste kommentarer
Tilkoblede brukere
Det er 0 brukere og 0 gjester på nettstedet.
Hjem

Foredrag

warning: Creating default object from empty value in /home/4/v/verdensrommet/www/modules/taxonomy/taxonomy.pages.inc on line 33.

AiA foredraget 19. mars 2013 «Den astronomiske enheten gjennom 400 år»

 Historien har vist at det var Professor Thomas Hornsby fant (1771) den beste verdien for den astronomiske enheten etter passasjen i 1769.  Resultatet (150 700 000 km) baserer seg på 5 rapporter. I forhold til IAU verdien (1976) er den omtrent 100 000 km for stor.

Tabellen viser at Marsparallaksen observert av David Gill (1877) gav et resultat som var det samme som Hornsby (150 700 000 km).  Venuspassasjene i 1874 og 1882 gav ingen ny kunnskap om den astronomiske enheten.

Den tyske astronomen Johann Franz Encke studerte de gamle rapportene fra begge venuspassasjene på 17-hundretallet. I 1825 publiserte han beregninger og konkluderte med at avstanden fra Jord til Sol er 153 millioner kilometer. Denne verdien ble oppfattet som en naturkonstant og som ungdommen i Tyskland lærte på skolen som astronomisk enhet på 1800-tallet.

Den amerikanske astronomen Simon Newcomb gjennomførte en ny vitenskapelig analyse av over 200 rapporter etter 1769 passasjen, disse hadde ligget arkivert i over 114 år. Resultatet (1891)av denne undersøkelsen gav en astronomisk enhet lik 149 600 000 km, et avvik på bare 2000 km i forhold til IAU-verdien.  

Tiden etter passasjen i 1769 var der stor forvirring. Hornsby, Gill, Encke og Newcomb hadde alle fått forskjellig resultat.   Hvem skulle man stole på?

Det var på øya Ven i Østersund det begynte

 

 

Adelsmannen Tycho Brahe (1546-1601)

 

11. November 1572 skjedde det en stor begivenhet på himmelen: En klar stjerne viste seg plutselig i stjerne bildet Kassiopeia. Den lyste sterkere enn Venus, og 18 måneder senere forsvant den. Denne begivenheten førte til at de gamle ideene, helt fra Platon og Aristoteles tid, om at himmelen er permanent og uforanderlig ble tatt opp til diskusjon. Tycho Brahe satt i gang parallaksemålinger av den nye stjernen. Han fant ikke parallakseskift og konkluderte at stjernen måtte ligge langt unna Jorden. Det var denne oppdagelsen som førte til at Fredrik II (1532-1588), Kongen av Danmark, gav penger til et nytt observatorium på øya Ven, utenfor København.

Fra 1576 til 1597 målte Tycho Brahe planet- og stjerneposisjoner med en nøyaktighet på 1 bueminutt. Bedre posisjonsbestemmelser uten teleskop er det ikke mulig å oppnå.  I 1596 stopper den nye kongen av Damark, Christian IV, alle bevilgninger til Tycho Brahe. Tycho ble også fratatt rettet til å observere fra øya Hven. I 1597 måtte Tycho Brahe forlate Ven og dro til Praha. Les mer

 

Venuspassasjen 3. juni 1769

HMS Bark Endeavour, seilskuta som James Cook benyttet på sin første reise til Tahiti, 1768-1771
(Bilde: Wikipedia, Samuel Atkins, 1794).

Størrelsen på Solsystemet ble ikke bestemt med tilstrekkelig nøyaktighet etter Venuspassasjen i 1761. Astronomene fant stor spredning i måleresultatene. Avstanden fra Jorden til Solen varierte fra 123 millioner til 153 millioner kilometer. Den minste avstanden som ble observert var 18 % mindre enn dagens verdi på 149,60 millioner kilometer. Astronomene var naturligvis skuffet. De hadde forventet et bedre resultat, men de gav ikke opp. Neste venuspassasje og ny mulighet til et bedre resultat skulle komme åtte år senere, den 3. juni 1769. Astronomene i Europa satt i gang forberedelsen til passasjen. Skulle resultatet da utebli, ville en måtte vente på en ny sjanse ved neste passasje som først ville skje 105,5 år senere i desember i 1874.

Denne artikkelen setter fokus på de forbedringer i målemetodene som ble gjort i forhold til 1761-passasjen. Artikkelen viser også at avstandene som ble målt i 1769-passasjen lå i intervallet fra 150 millioner km til 151 millioner km. Dette var en stor forbedring. Tallene baserer seg på over 600 rapporter (Sellers, 2001, s.153).

Venuspassasjen 6. juni 1761

Bildet viser den sorte dråpen 10 sekunder etter 2. kontakt, Venuspassasjen 2004
(Foto: TP & NKH)

Historien viser at det var flere enn 120 astronomer fra minst åtte land som fulgte oppfordringen fra Halley. De fleste observasjoner ble gjennomført fra etablerte observatorier på den nordlige halvkule. Flere ekspedisjoner dror langt av sted: noen til det Indiske hav, en dro til St.Helena og en til Sibir. De måtte dra langt fordi observasjonsmetoden krever stor avstand mellom observasjonsstedene.

Det viste seg at resultatene fra de ulike observasjonstedene stemte dårlig overens. Venusparallaksen varierte fra 29,8" til 38,3". Dersom vi antar at radien på Jorden er 1,2% mindre enn dagens verdi får vi en solparallakse som varierer i området fra 8,28" til 10,60". Disse parallaksegrensene gir en avstand mellom Jorden og Solen fra 157 millioner km til 123 millioner km. Den minste verdien gir en usikkerhet på 18% . Usikkerheten i den største verdien er 5% i forhold til dagens verdi. Astronomene mente at "den sorte dråpen" og unøyaktig lengdegrad var to viktige årsaker til dette dårlige resultatet. Vi må huske at kronometeret ikke var oppfunnet i 1761. Det var måneavstandsmetoden eller Jupitermånene som ble benyttet når lengdegraden ble bestemt i 1761 passasjen. Usikkerheten i Jorden størrelse vil naturligvis gi usikkerhet i Venusparallaksen.

Venus parallaksen – Hva?

Skissen viser prinsippet bak metoden til franskmannen Delisle. Venus parallaksen (v) og Sol parallaksen (s) er markert i tegningen

  Astronomene har i flere hundre år vært opptatt finne størrelsen på Solsystemet. En mulighet de hadde var å måle parallaksen for Venus når den passerte foran Solskiven. Venuspassasjen er en begivenhet som bare forekommer to ganger hvert århundre. Det skjedde i 2004 og det vil skje 6. juni 2012. Det er hele 105,5 år til det skjer igjen. Astronomene som ønsket å delta i jakten på Venus parallaksen måtte for det første være født til rett tid og de måtte ha store ressurser til gjennomføringen av målingene. Astronomene hadde to tilgjengelige metoder. Metoden til engelskmannen Halley krever at hele passasjen observeres fra to steder på Jorden. Metoden til franskmannen Delisle krever tidspunktet for 2. kontakt eller 3. kontakt fra to steder på Jorden.

 

Les mer om observasjonene som ble utført 8. juni 2004 på det gamle observatoriet til Høgskolen i Agder.

Urmakeren kjempet og seiret over astronomene

John Harrisons H-4, klokken som løste lengdegradsproblemet.
Royal Museum Greenwich. Foto: Don Brubacher.
Diameter: 13 cm. Vekt: 1,3 kg. Ferdigstilt: 1759.

Det var få som hadde tro på den enkle urmetoden til Harrison. Historien viser at enkelte latterliggjorde Harrison at han «kunne redusere den vanskelige lengdegraden til et ur». Metoden til Harrison er enkel. Brukeren trengte ikke mestre matematikk eller astronomi på høyt nivå. I stedet å bli hyllet ble han utfordret av mange som mente at løsningen lå i «stjernene» (måneavstandsmetoden).

Observatoriene i Paris og Greenwich hadde stor innflytelse på utviklingen av astronomiens løsning på lengdegradsproblemet. Den italienske astronomiprofessoren Giovanni Cassini fikk jobben som leder av observatoriet i Paris av Ludvig XIV fordi han fant lengdegraden på land ved hjelp av Jupiter månene. Spørsmålet var om denne metoden også egnet seg på havet. Astronomene i England mente at løsningen lå i «stjernene». Kong Karl II ville finne løsningen. Han bygde av den grunn Greenwich observatoriet som stod ferdig i 1675. Den første kongelige astronomen var John Flamsteed. Han fikk i oppgave å lede observasjonene.

Engelskmennene som var den ledende sjøfartsnasjonen på denne tiden hadde mistet mange skip og tusenvis av sjøfolk som følge av posisjonens lengdegrad var vanskelig å bestemme.

Lengdegradsloven ble vedtatt av det engelske parlamentet i 1714. Loven skulle sørge for en bedre og tryggere navigasjonsmetode.

Venuspassasjen 4. desember 1639

Astronomen Jeremiah Horrocks (ca. 1619-1641) ble bare 22 år. Han ble av Isaac Newton (1643-1727) beskrevet som et teoretisk geni. Ble tidlig interessert i astronomi og begynte å studere ved universitetet i Cambridge bare 13 år gammel. Han fant ikke det faglige miljøet han ønsket og forlot universitet 17 år gammel og begynte å studere astronomi på egenhånd. Han gransket Rudolphine tabellen, tabellen som Kepler publiserte i 1627. Han leste om Merkurpassasjen og Venuspassasjen som Kepler varslet skulle komme i 1631. Horrocks lærte seg også å bruke Landsbergs tabellen, fant mange feil i denne tabellen. Feilene inspirerte han til økt innsats. Det var mens han studerte Landsbergs tabellen i oktober 1639 at han ble oppmerksom på Venus snart ville komme i konjunksjon og at planeten ville passere oppadstigende knute foran solskiven 4. desember 1639.

"En guddommelig kraft rev skyene vekk, jeg kunne fortsette mine observasjoner. Jeg fikk se det jeg ønsket aller mest, en perfekt sirkulær mørk flekk. Ikke i tvil, det var skyggen av planeten jeg har brukt alle mine krefter på å finne" (Jeremiah Horrocks)

Les vedlegg

Venuspassasjen 7. desember 1631

"Pin-hole teleskop": Lyset fra Solen passerer et hull i veggen og fanges opp en skjerm.

27. mai 1607 observerte Kepler en flekk på Sola, han brukte et «pin-hole teleskop». Galileo Galilei bygde i 1609 et nytt et instrument, han satt en samlelinse i hullet og undersøkte bildet på veggen med en lupe. Det var ikke Galilei som oppdaget ideen bak teleskopet, men han tok det i bruk og oppdaget at Solen ikke var «perfekt», den hadde flekker. Etter denne oppdagelsen måtte Kepler erkjenne at han ikke hadde observert Merkur, flekken han observerte var en solflekk. Kepler var antagelig fornøyd, han fikk ikke se Merkur, men var den første som fikk se en solflekk.

Johannes Kepler utviklet tabeller (Rudolphine tabellene) for planetene, disse tabellene gjorde det mulig å forutse hva som ville skje med planetenes posisjon i forhold til hverandre. Kepler varslet en Merkurpassasje 7. desember i 1631 og en Venuspassasje en måned etter. Merkurpassasjen ble observert av Pierre Gassendi, denne observasjonen bekreftet at tabellene til Kepler var til å stole på. Ingen fikk se Venus foran solskiven 7. desember 1931 fordi begivenheten skjedde etter at Solen var gått ned.

Les vedlegget

På Sørlandet kan vi se Venus foran solskiven fra 6. juni fra kl 04:29 til kl 06:55

Stjernekartet viser Venus på solskiven ved soloppgang 6. juni 2012 klokken 04:29. I Kristiansand kan vi se Venus foran solskiva i 2,5 timer, passasjen er over klokken 06:55. Kartet viser også at Solen beveger seg langs ekliptikken og Venus beveger seg mellom stjernene nesten parallelt med horisonten. Neste gang Venus passerer foran solskiven i Kristiansand er om 113 år, da skjer Venus passasjen ved solnedgang (SkyMap/TP)

Nobelprisen for ideene bak CCD-kamera og fiberoptikk

Kilde: http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/medal.htmlI 2009 ble Nobelprisen i fysikk tildelt Charles Kuen Kao, Willard Sterling Boyle og George Elwood Smith.I 2009 ble Nobelprisen i fysikk tildelt Charles Kuen Kao, Willard Sterling Boyle og George Elwood Smith. Halvparten av prisen tildeles Kao for ideen om at rent glass i optiske fibre gir en radikal forbedring av lysoverføringen, mens Boyle og Smith deler den andre halvparten for ideen bak CCD brikken, en bildesensor som baserte seg på den fotoelektriske effekten som Einstein lanserte i 1905. Nobelprisen er gitt i anvendt fysikk for "forskergjerninger som har skapt nye vilkår for vårt daglige liv og har gitt vitenskapen helt nye verktøy å jobbe med", som komiteen formulerer det. Det gjelder ikke minst for astronomien. Agder

Vitenskapsakademiet presenterte årets nobelprisvinnere 01.12.09 på sitt ”Nobelmøte” i Byhallen, Kristiansand. Jeg ble invitert til å holde et kort innlegg om prisvinnere i fysikk.

Venuspassasjene 2004 og 2012

Bilder tatt 8. juni 2004 med teleskopet og webkamera

Venus passerer Solen, observert med webkamera fra UiA observatoriet i Kristiansand 8. juni 2004.

Aktiviteter 2012 - se film

Aktiviteter på Tycho Brahe Observatoriet 6. juni 2012 (film med kommentarer). Neste venuspassasje som er synlig fra Kristiansand er i desember 2125.