10 Groundbreaking Firsts i astronomi

Astronomi är förmodligen den äldsta vetenskapen. Forntida civilisationer runt om i världen stirrade upp mot himlen och stjärnorna, men det var inte förrän i 1700-talets vetenskapliga upplysning att astronomer kunde ta hand om hur sakerna faktiskt fungerade där uppe. Dessa nya upptäckter skulle så småningom leda till den rika och fascinerande bilden av universum vi har idag. Här är några viktiga milstolpar som måste nås på vägen.

10 Första förslagsstjärnorna är som solen

Människor har kartlagt stjärnorna i tusentals år, men för det mesta hade ingen någon aning om vad de var. Tanken att stjärnorna var desamma som solen, men en riktigt, väldigt långt bort, blev inte fram till 1500-talet. I 1584 kom den italienska filosofen Giordano Bruno upp med en hel massa teorier som vi nu vet för att vara sanna. Han sa att stjärnor var precis som solen, att de var ett stort avstånd från jorden, och att de kanske hade världar som vår i omlopp. Han föreslog också att universum kan vara oändligt stort.

Att vara före din tid på astronomi var naturligtvis inte bra för dig på 1500-talet. Den katolska kyrkan fängslade Bruno år 1592. Han brändes i död åtta år senare. Under de kommande hundra åren kom hans idéer att bli allmänt accepterade bland forskare.

9Första att mäta avstånd mellan stjärnor och mynt Termen ljusår

När forskare än en gång kom överens om att stjärnorna var avlägset sola började de snart fråga: hur långt bort, exakt? Den första mätningen gjordes av den ryska astronomen Friedrich Bessell. Stjärnan han mätt kallas 61 Cygnus, och mätningen motsvarade stående i San Francisco, tittar på en pizza i New York (där de bästa pizzorna är förstås) och bestämmer hur många miles det är för pizza affär. År 1838 använde han det som kallas parallaxtekniken för att komma upp på 10,3 ljusår, inte långt från moderna mått på 11,4. Det var ett förvånansvärt avstånd för tiden. Bessel var en stor bidragsyter till astronomi i allmänhet, kartlägga positionen av en svimlande 50.000 stjärnor.

8Första teleskopet

Det första patentet på ett teleskop ansökte om av en nederländsk glasögonproducent som heter Hans Lippershey. 1608 skapade han en enhet som kunde producera 3x förstoring. Men teleskopets uppfinning, som alla stora tekniska genombrott, kommer med kontroverser. Det är också historien om mikroskopets uppfinning, eftersom båda instrumenten var samma teknik vid den tiden. Lippersheys stad i Middelburg var också hem för Hans och Zacharias Janssen, ett fader- och sonlinsbearbetningsteam som hävdade kredit för uppfinningen och anklagade Lippershey av tjuvery. En annan holländsk skådespelare, Jacob Metius från Alkmaar, lämnade ett patent som liknar Lippersheys några veckor senare.

De holländska skådespelarna var så upptagna med att argumentera bland dem som kom upp med förstoringsanordningen ingen av dem gjorde faktiskt någon astronomi med den. Den ära går famously till Galileo, vars många prestationer vi har diskuterat förut. Galileos versioner nådde så småningom 10 gånger originalets kraft, även om ingen av de nederländska linsmakarna var fängslade för kätteri, så det finns det.

7 Första upptäckten av en asteroid

Det finns över en miljon asteroider i solsystemet (vilket är mycket). De är dock oftast mycket små. Den största är Ceres, en dvärgplan som ligger i asteroidbältet, som fortfarande är en bråkdel av månens storlek. Det beror på att de är så små att astronomerna faktiskt inte upptäckte någon fram till 1801. Schweiziska forskaren Giuseppe Piazzi gjorde observationer av stjärnor när han märkte en relativt svag man som fortsatte att flytta. Efter några veckor av observation trodde han kanske att han hade hittat en komet utan svans, men den klassificerades senare som en planet. I verkligheten var det inte heller, som han hade hittat Ceres.

På några sätt ansåg tidiga astronomer asteroiderna en olägenhet. De tjänade smeknamnet "skyskog" för sin vana att lämna streck på fotografier av stjärnor. De första asteroiderna nära jorden upptäcktes nästan 100 år senare, vilket banade vägen för kulturella höjder som Djup påverkan och harmageddon.

6 Första användningen av spektroskopi

"Av alla föremål är planeterna de som förefaller oss under den minst varierade aspekten. Vi ser hur vi kan bestämma deras former, deras avstånd, deras bulk och deras rörelser, men vi kan aldrig veta något om deras kemiska eller mineralogiska struktur. "Så skrev den franska filosofen Auguste Comte 1842. Medan spektakulärt fel var hans ståndpunkt förståelig . Vid den tiden kunde man räkna ut vilka saker som gjordes för att få dem till ett laboratorium, vilket för stjärnor och planeter var omöjligt.

Tekniken som gjorde Comte fel är känd som spektroskopi. Det är i princip en metod att passera ljus genom ett galler på en yta, vilket ger ett mönster av linjer. Varje element avger ljus vid en annan våglängd, och varje våglängd ger ett annat mönster av linjer. Genom att utföra denna process på stjärnljus (eller ljus från någon annanstans) kan vi bestämma kompositionen av himmelska föremål, även över oföränderliga avstånd. Mannen som uppfann tekniken i början av 1800-talet var Joseph von Fraunhofer, som använde den för att analysera ljus från solen och månen. Fraunhofer skapade också heliometrarna som möjliggjorde avståndsmätningarna av Bessel.

5Första bilden av ett objekt i rymden

Observation med blotta ögat kunde producera en hel del information om solsystemet, men det har några betydande gränser, och uppfinningen av fotografering på 1800-talet skulle visa sig vara en massiv välsignelse för astronomer.Den första personen som pekade på en kamera på himlen var Louis Daguerre 1839. Han skapade en bild av månen genom att långsamt följa den över himlen. Tyvärr har hans laboratorium bränt ner ett tag senare, så vi har ingen rekord av hans arbete. Det äldsta överlevande fotot av månen är från 1851, producerat av John Adams Whipple. Daguerre bidrag är fortfarande erkänt, eftersom typen av fotografi är känd som en daguerreotyp.

4Första observation utanför det synliga spektrumet

Det finns en gräns som delas av både fotografering och blotta ögonobservation - de båda är beroende av ljusets synliga spektrum. Idag observerar astronomer himlen i allt från radiovågor i ena änden av det elektromagnetiska spektrumet till gammastrålar å andra sidan, vilket ger en stor mängd information om vårt universum. Upptäckten av infraröd, som har en våglängd något längre än ljuset, gjordes av den brittiska fysikern William Herschel 1800. Det var den första osynliga strålningen från rymden som vi någonsin tagit del av.

Det tog över ett halvt sekel för Charles Piazzi Smyth att mäta infraröd strålning från månen, som han gjorde 1856. Ett större bidrag gjordes 1870 av den fjärde Earl of Rosse, som använde mätningar av infraröd för att uppskatta temperaturen hos Månens yta är en mysig 500 ° F (även om vi nu vet att den är ca 250 ° F under dagen). Som den brittiska tidningen som åskådaren skrev på den tiden "verkar det konstigt att lära av vetenskapen att fullmånen är så intensiv att ingen skapelse som vi känner till länge kan hålla kontakten med sin uppvärmda yta. Sådana är de senaste nyheterna som vetenskapen har fört oss med respekt för vår satellit. "

3 Första förutsägelsen av en solförmörkelse

En av de tidigaste sakerna som någonsin märkts om himlen var att de följde ett mönster. Om de hade kommit runt för att uppfinna urverk skulle de antagligen ha använt det som en klichéd analogi. Förmågan att förutse var planeten skulle vara kom länge innan någon hade någon uppfattning om vad de var. Kanske de mest imponerande himmelska glasögon vi kan förutsäga är solförmörkelser. NASA listar dem hela vägen över året 3000.

Den första någonsin förutsägelsen av en solförmörkelse tillskrivs Thales of Milete i B.C. 585. Den grekiska historikern Herodotus registrerar att förmörkelsen Thales förutspådde sammanföll med en strid mellan två imperier i det som nu är Turkiet. Förmörkelsen fick soldaterna att lägga ner sina vapen, och en fredstraktat tecknades kort därefter och slutade 15 år av krig. Tyvärr kan astronomiska händelser inte längre avsluta internationella konflikter.

2Första att mäta ljusets hastighet

När Bessell gjorde sin observation av avståndet i ljusår till 61 Cygnus kunde han bara göra det för att han visste ljusets hastighet. Detta hade observerats nästan två århundraden tidigare 1676 av Ole Roemer, en dansk astronom. Fram till dess blev det ifrågasatt om ljuset ens hade en hastighet, som många naturfilosofer trodde att dess rörelse mellan punkter var omedelbar eller att det var så snabbt att det inte gjorde någon praktisk skillnad. Roemer bestämde sig inte för att gå in på denna debatt, hans upptäckt var en olycka.

Roemer hade måttat förmörkelserna av Jupiters månar med syftet att navigera. Han fann under många år att förmörkelserna inträffade senare än förutspådde när jorden var längst bort från Jupiter i sin omlopp och förmörkelserna kom tidigt när planetarna var relativt nära. Roemer visade sig att detta kunde bero på att det tog längre tid för ljus att nå jorden när avståndet är större och vice versa. Några grova beräkningar på Roemers data av nederländska forskare Christiaan Huygens producerade en siffra på 210.824 kilometer per sekund för ljus, inte långt från den sanna siffran 299 792 kilometer (186 000 miles) per sekund.

1First Galaxy Observed

Bortsett från vårt eget Vintergatan, den första rekord som vi har fått av en annan galax som märktes var hela vägen tillbaka i 964 e.Kr. Observationen gjordes av den persiska astronomen Abd-al-Rahman Al Sufi, som hade upptäckt vår närmaste granne Andromeda, kallade den ett "litet moln". Han hade ingen aning om vad det var för att det var nästan 1000 år innan Edwin Hubble bekräftade förekomsten av galaxer som vi känner till dem.

År 1924 utbildade Hubble sitt teleskop på Andromeda och kunde använda mätningar av stjärnornas ljushet för att se att det var 860 000 ljusår bort långt borta från Mjölkets kant. Fram till den tiden trodde vissa att Vintergatan faktiskt kunde vara universums utsträckning.