Mitä tähdet kertoivat Tieto maailmankaikkeudesta yleisen suhteellisuusteorian synnyn aikaan Tapio Markkanen Luonnonfilosofian seura 10.11.2015.

Esitys aiheesta: "Mitä tähdet kertoivat Tieto maailmankaikkeudesta yleisen suhteellisuusteorian synnyn aikaan Tapio Markkanen Luonnonfilosofian seura 10.11.2015."— Esityksen transkriptio:

1 Mitä tähdet kertoivat Tieto maailmankaikkeudesta yleisen suhteellisuusteorian synnyn aikaan Tapio Markkanen Luonnonfilosofian seura 10.11.2015

2 Mekaniikka: mikä taivaankappaleita kuljettaa? Isaac Newton 1642 – 1727 Optiikka 1672 Matemaattinen analyysi: differentiaali- ja integraalilaskenta, julki vasta 1704, prioriteettikiista G. W. Leibnizin kanssa Principia 1687 Aurinkokunnan kappaleiden liikkeet

3 Kuinka kaukana tähdet ovat? Tähden parallaksi ensi kerran 1838, F. Belssel (61 Cygni), W. Struve (Vega) ja A. Henderson (α Centauri). Samalla tähden massa (61 Cygni).

4 Spektraalianalyysi 1859 R W Bunsen ja G. Kirchhoff

5 Annie J. Cannon 1885 -1918: Henry Draper -luettelo, 225300 tähden spektriluokka

6 Henry Russel ja Harlow Shapley 1912: pimennysmuuttujat → tähtien massat ja läpimitat

7 Henry Russell 1913: Herzsprungin – Russellin diagrammi

8 Missä tähdet ovat ? Suuret tähtiluettelot 1863 – F. ArgelanderJ. Kapteyn

9 Pallomaisten tähtijoukkojen avaruusjakautuma 1915 Mitä tähdet kertoivat Harlow Shapley

10 Big Money & Big Science Yksinäisten vuorten jättiläisteleskoopit yksityisinä lahjoituksina

11 Mount Wilsonin observatorio Los Angelesin lähellä, perustettu 1904

12

13 Mitä tähtisumut ovat ? Suuri debatti 1920, Heber Curtis ja Harlow Shapley

14 Kierresumujen pyöriminen Adriaan van Maanen 1916 Viivalliset nopeudet jopa 5000 km/s, kun Linnunradan tähdillä vain 250 km/s luokkaa Van Maanen, Messier 101 ominaisliikeet

15 Magellanin iso ja pieni tähtipilvi

16 Magellanin pilvien kefeidit Henrietta Leavitt 1912

17 Kosminen kyynäräkeppi, kefeidit

18 Jacob Robert Emden 1907, Gaskugeln: Anwendungen der mechanischen Wärmetheorie auf kosmologische und meteorologische Probleme Tähti on kaasupallo, joka on termodynaamisessa tasapainossa.

19 Mitä on sähkö? Sähkö on itsestään vapautetun hahmon tarkoitus, hahmon, joka alkaa kumota omaa välinpitämättömyyttään; sillä sähkö on välitöntä ilmituloa eli läheisesti hahmosta tulevaa, vielä sen edellyttämää olemassaoloa – muttei vielä itse hahmon hajoamista, vaan pinnallinen tapahtumasarja, jossa erilaisuudet lähtevät hahmosta mutta joiden merkitys se vielä on ja jotka eivät vielä ole itsessään tullet itsenäisiksi. G. W. F. Hegel (1770 – 1831) Phänomenologie des Geistes, 1807 Jakob Schlesingerin maalaus, 1831

20 James Clerk Maxwell (1831 – 79): sähkömagneettinen dynamiikka Treatise on Electricity and Magnetism, 1872 Maxwellin yhtälöt (1861): div E = ρ/ ε 0 Gaussin laki div B = 0 Gaussin magn. laki rot E = -∂B/∂t Faradayn induktiolaki rot B = μ 0 J + μ 0 ε 0 ∂E/ ∂t Ampèren virtapiirilaki E = sähkökentän voimakkuus B = magneettivuon tiheys ρ = varaustiheys J = virrantiheys t = aika μ 0 = magneettivakio ε 0 = sähkövakio = valonnopeus. Valo on sähkömagneettista säteilyä.

21 There was a young lady named Bright, Whose speed was far faster than light; She started one day In a relative way, And returned on the previous night. A. H. Reginald Buller Punch, 19 December 1923

22 Max Planck 1900, mustan kappaleen säteily ja kvanttihypoteesi Langley & Abbot 1900, Auringon pintalämpötila kokonaissäteilystä J. Wilsing & J. Scheiner 1906: tähden väri ja pintalämpötila

23 Niels Bohr 1913, atomiteoria Karl Schwarzschild 1906, Über das Gleichgewicht der Sonnenatmosphäre

24 Arthur Stanley Eddington 1916 - 1926 The internal constitution of the stars Hydrostaattinen tasapaino & atomiteoria → tähtien rakenne

25 Vasemmalta oikealle: 100 tuuman teleskooppi, A. Einstein, E. Hubble ja W. Adams Mt. Wilsonilla 1931.

26 Vihollinen pimennetyssä kaupungissa: Walter Baade 1943 - Mt. Wilsonilla USA sotaan joulukuussa 1941 (Pearl Harbor), saksalainen tutkija USAssa internoitiin. Baade 1952: galakisen etäisyydet on kerrottava kahdella.