فضا و نجوم فلسفه و تاریخ علم

مشاهده کیهان با سیگنالهای رادیویی

رادیو تلسکوپ
نوشته شده توسط عرفان کسرایی

انسان برای سر در آوردن از رموز و اسرار کیهان؛ هزاران سال به مشاهده آسمان پرداخت و برای قرن ها و هزاره ها به اسطوره پردازی و تصویرسازی های خیالی از آنچه در آسمان مشاهده می کرد مشغول بود. عمق مشاهده انسان بسیار بسیار محدود است و با چشم غیرمسلح در یک آسمان صاف؛ دور از چراغ و نور شهر می توان دو تا سه هزار ستاره را مشاهده کرد.
البته رصد این تعداد ستاره تنها بخش ناچیزی از جهان هستی است و می دانیم که حتی منظومه شمسی و یا کهکشان راه شیری نیز خود بخش کوچکی از ساختارهای عظیم کیهان شامل صددها میلیارد کهکشان است. اما بشر در ابتدا هیچ ابزاری چز چشم برای مشاهده عالم در اختیار نداشته است. به بیان ساده نور اجسامی که به معنی واقعی کلمه مشاهده می کنیم به چشم ما می رسد و به تبع آن می توانیم تشخیص دهیم چیزی در آن دوردست ها وجود دارد که با چشم قابل مشاهده است. اما نور تنها بخش بسیار کوچکی از طیف الکترومغناطیسی است که شامل پرتوهای رادیویی؛ فروسرخ؛ فرابنفش؛ پرتوهای X و یا گاما نیز می شود. همه اقسام امواج الکترمغناطیسی در خلاء با سرعتی یکسان و در خط مستقیم سیر می کنند و همه آنها را نیز می توان همانطور که نور به وسیله یک تلسکوپ نوری متمرکز می شود؛ گردآوری یا متمرکز کرد.
اما چرا کیهان شناسان برای سالیان سال تمام توجه خود را بر مشاهدات بصری متمرکز کرده بودند و تنها از بخش کوچکی از طیف الکترومغناطیسی بهره می گرفتند داستان جالبی دارد. تا پیش از ظهور گیرنده های رادیویی تنها گیرنده طبیعی انسان برای مشاهده عالم چشم او و تنها دسترسی ما به کیهان؛ طیف مرئی بود. با تکمیل تلسکوپ رادیویی کیهان شناسان به بخش دیگری از طیف دست یافتند که شامل طول موج های رادیویی به خصوص طول موج های بین  ۱۰m و ۰/۰۰۱m می شد. تا اینجای کار کیهان شناسان برای مشاهده عالم؛ دو طیف باریک از  طیف امواج را در اختیار داشتند اما هنوز بخش های بزرگی از طیف الکترومغناطیسی وجود داشت که تن به مشاهده نداده بود.  جو زمین جز بخش کوچکی از قسمت فرو سرخ طیف؛ اغلب طول موجهای دیگر را جذب می کند و تنها رهی که باقی می ماند این بود که با ارسال بالن به داخل جو یا فرستادن موشک به طبقات فوقانی جو بتوان چیزهایی را مشاهده کرد که چشم نمی بیند. با قرار گرفتن ماهواره هایی در مدار زمین این مشکل تا حد زیادی رفع شد و به کمک این تلسکوپ؛ حجم مشاهداتی ما از کیهان فوق العاده افزایش پیدا کرد. این پیشرفت به عبارتی یک انفجار در کسب اطلاعات ما از کیهان بود. حال با به کارگیری این روش های تازه در مشاهده دریچه جدیدی به روی کیهان شناسان گشوده شد. به گفته رابرت تی  دیکسون در کتاب  نجوم دینامیکی ؛ این اکتشاف که بعضی از اجسام موجود در فضا؛ انرژی رادیویی گسیل می کنند به صورتی کاملا غیرمنتظره محقق شد.
در سال ۱۹۳۱ کارل جانسکی Karl Jansky از پژوهشگران آزمایشگاه‌های بل Bell Labs در پی یافتن منبعی بود که در مدارهای رادیو تلفنی دو سوی اقیانوس اطلس ایجاد تداخل صوتی شبیه به صدای هیس ایجاد می کردند. او ابتدا از این مساله به شدت گیج شده بود؛ به خصوص که دریافت این تداخل هر روز تقریبا ۴ دقیقه زودتر اتفاق می افتد. جانسکی با مراجعه به یک کتاب درسی مقدماتی در زمینه اخترشناسی پی برد که هر ستاره یا کهکشان معین؛ به علت گردش زمین به دور خورشید هر شب ظاهرا چهار دقیقه زودتر طلوع می کند. وی با در نظر گرفتن این مساله اینطور استنتاج کرد که منبع این پدیده؛ انرژی رادیویی خارج از زمین است. در واقع محل منبع تداخل یاد شده در جایی نزدیک به مرکز کهکشان راه شیری در صورت فلکی قوس است.
اخترشناسان حرفه ای تا اینجای کار هنوز به اهمیت فوق العاده کیهان شناسی رادیویی پی نبرده بودند و این گروت ربر Grote Reber اخترشناس آماتور بود که برای نخستین بار ؛ تلسکوپی ساخت که برای جمع آوری سیگنالهای رادیویی از فراسوی زمین می آیند طراحی شده بود. او نه تنها منبع سیگنال های رادیویی که جانسکی یافته بود را تایید کرد بلکه برای نخستین بار نقشه ای از سایر منابع قوی تابش رادیویی فراهم آورد. در جریان جنگ جهانی دوم پیشرفت های چشمگیری در زمینه رادیو و رادار رخ داد و بعدها بسیاری از  اجسام در کیهان کشف شدند که در آسمان ؛ طیف رادیویی را تابش می کردند. تلسکوپ رادیویی را روز و شب و در هوای ابری یا صاف می توان به کار برد و به نواحی وسیعی از کهکشان که قبلا در پشت  ابر و غبار ؛ از دید تلسکوپهای نوری پنهان می ماند؛ نفوذ کرد.

درباره نویسنده

عرفان کسرایی

کسرایی، عضو انجمن فلسفه علم آلمان و پژوهشگر مطالعات علم و فناوری در دانشگاه کاسل است
زمینه های پژوهشی او عبارتند از:
-فلسفه فیزیک؛ منطق مدلسازی در ریاضیات مهندسی
-ارتباطات علم و جامعه شناسی شبه علم در ایران
-تاریخ فیزیک مدرن در قرن بیستم

دیدگاه شما چیست