Feeds:
Innlegg
Kommentarer

Posts Tagged ‘Astronomi’

Moon

Astronomi er den fysiske utforskningen av verdensrommet. Vi har vært gjennom mange vitenskapelig revolusjoner, men få så store som den kopernikanske revolusjonen fra en flat til en rund jord. Det innledet moderne vitenskap og åpnet for utforskning av verdensrommet vi bare har sett begynnelsen av. Vi ser på noen av astronomiens største oppdagelser og framtidens kosmiske muligheter.

Stjernehimmelen før og nå
Stjernehimmelen med milliarder av himmellegemer av stjerner, planeter og galakser har fylt mennesket med undring og oppdagelsestrang siden tidenes morgen. Særlig var syklusen av solen og månen av stor betydning fordi det avgjorde dag og natt, årstidene og er det opprinnelige grunnlaget for all beregning av tid. Solsystemet er verdens urverk. Nå har atomur og elektroniske klokker tatt over, men fortsatt er stjernehimmelen referansen for vår oppfatning og definering av tid. Planetene beveger seg i nøyaktige baner gjennom tusenvis av år og fortsetter minst like lenge inn i framtiden.

Bortsett fra vår moderne tidsalder som kun er et blaff i historien har folk flest stått opp med solen og gått til sengs når det ble mørkt. Det ble fulgt nøye med på månesyklusen fordi det var livsfarlig å gå gjennom skogen i nymånens nattemørke. Feiring og fester ble lagt til fullmånen for dempet belysning langt inn i de små nattetimer. Eller den beste tiden for nyforelskedes stevnemøter på skjulte steder.

Observasjonene av stjernehimmelen var viktig for jordbruket, når det skulle sås, plantes og høstes. Når sauene skulle klippes, øllet brygges, garnet settes og låven males for at malingen skulle feste seg best mulig. Men observasjonene var langt mer omfattende og la grunnlaget for astronomien, læren om stjernene. Mye tyder på at dette var den opprinnelige vitenskapen og matematikk og fysikk var resultatet av utregninger og detaljert kartlegging av stjernehimmelens kontinuerlige forandringer.

Polaris

Astronomi og astrologi
Den gang var astronomi og astrologi som siamesiske tvillinger. Stjerner og planeter ble ut over det rent fysiske også tillagt en dypere symbolsk mening og ble brukt til å gjøre forutsigelser og spådommer. Ved de fleste hoff hadde konger egne astronomer ansatt for å gi råd i viktige beslutninger, fastsette tider for ekteskap, barnefødsler, farer for sykdom, hungersnød eller når det var best å gå i krig.

De tre vise menn som fant Jesubarnet må ha vært astronomer for stjernen var deres veiviser. Alt står skrevet i stjernene. Det står til og med i Bibelen. «Det står skrevet i stein.» Tafatte bibeloversetter har bare ikke skjønt at steinene det henvises til er stjernene. Også i hver eneste begravelse gjøres det referanse til at vi kommer fra stjernene: «Av jord er du kommet av jord skal du atter gjenoppstå.» Igjen er det en feiltolking. Det er fra støv vi er kommet, men ikke hvilket som helst støv, men stjernestøv. Eller når Jesus sier til Peter: «På denne klippen skal jeg bygge min kirke.» Igjen bibeltolking på ville veier. Klippen det er snakk om kalles på engelsk «this rock» med henvisning til planeten Jupiter. På engelsk blir det mer tydelig: «On Ju-Piter, I will build my church.» Jupiter symboliserer i astrologien kunnskap og visdom, og det er hva Jesus ville bygge sin kirke på.

Looking-at-Cosmos

Tro og overtro
Men slike tolkinger av «himmelspråket» kalles i dag for overtro. Det er et litt merkelig ord, for hva er forskjellen på tro og overtro? Denne brennemerkingen av den ene siamesiske tvillingen som overtro førte til at astronomi og astrologi ble skilt fra hverandre. Kirken fikk tidlig allergiske reaksjoner overfor stjernetyding og spådomskunster, men det var først ved inngangen til opplysningstiden, når vitenskapen for alvor fikk vind i seilene, at adskillelsen ble endelig.

Den ene «tvillingen» i form av astronomi levde videre i beste velgående. Den andre «broren» gikk det verre med. Han ble feiet ut av vitenskapens korridorer og henvist til mørkeloftet sammen med trollmenn, hekser, alkymister og annet pakk. De fikk et merkelig forhold. Astronomene utviklet en stadig større forakt, avstandstakning og latterliggjøring av astrologene og vil sjeldent vedkjenne seg at de en gang var tvillinger og kom til verden sammen. Astrologene på den annen side har fortsatt respekt for astronomene. De verdsetter deres nøyaktige beregninger og detaljerte vitenskapelige beskrivelser av stjernehimmelen og verden vi lever i.

Et nytt verdensbilde
Knapt noen vitenskap har hatt større innflytelse og suksess enn astronomien. Den befestet for alvor sin posisjon da Kopernikus på 1500-tallet brakte til torgs at jorden ikke er flat slik de trodde, men at jorden er rund. Kirken reagerte kraftig fordi det brøt med oppfattelsen av jorden og mennesket som verdens navle og at solsystemet roterer rundt oss. Ved å plassere solen i sentrum for solsystemet ble jorden ikke lenger sentrum, men flyttet stadig lenger ut i verdensrommet og gjorde menneskets betydning tilsvarende mindre.

Kirken ga etterhvert etter og innså at Guds skaperverk er større enn de trodde. Det resulterte i et helt nytt verdensbilde. Det er verdenshistoriens største paradigme-skifte. Dette ser vi i dag på med den største selvfølge, men den gang var det en kamp. Kopernikus kom tett nok på kjetterbålet til å kjenne varmen i nakken og tilbragte i følge historien resten av livet i husarrest.

Siden kom Kepler med en mer nøyaktig beskrivelse av solsystemet, planetenes avstander, størrelser og særlig at jorden og planetene beveger seg i elliptiske baner. Siden har denne kunnskapen økt astronomisk. Vi har i dag en langt mer utvidet oppfattelse og kartlegging av verdensrommet enn både Kopernikus og Kepler i sine villeste fantasier kunne drømt om.

Copernikus

Ikke alle var overbevist
Debatten stilnet imidlertid ikke så lett som dagens historiebøker gjerne vil ha det til. Gjennom hele 1800-tallet var det en opphisset diskusjon i vitenskapelige kretser hvor mange etterlyste mer vitenskapelig dokumentasjon på den heliosentriske modellen. Ikke alle aksepterte det nye verdenbildet og flere seriøse vitenskapsmenn mente fortsatt at jorden er flat, står stille og sol, måne og stjernene beveger seg, nøyaktig slik vi erfarer og opplever verden.

Det ble utført eksperimenter som for eksempel Samuel Rowbothham i det såkalte Bedfordeksperimentet i 1838. Det ble skrevet bøker, publisert artikler og arrangert debatter. Michelson-Morley eksperimentet i 1887 var av særlig stor betydning. Det skulle bevise jordrotasjonen, men lykkes ikke å påvise at jorden beveger seg. Det sendte vitenskapen i en krise og problemet ble først løst med Einsteins relativitetsteori. Da alt er relativt og tid og rom er bøyelige fenomener kunne det forklare hvorfor apparaturet i Michelson-Morley eksperimentet oppførte seg som det gjorde. Så kom verdenskrigene og verden fikk viktigere ting å tenke på.

Earth

Den endelige spikeren i kisten og som feide all tvil av banen var unektelig bildene av jorden sett fra verdensrommet. Da Hitlers fremste rakettforsker Wernher von Braun sammen en rekke tyske vitenskapsmenn emigrerte til USA etter 2. verdenskrig og grunnla NASA ble det innledningen på moderne romfart. I og med at dette var gamle nazister var det av rent høflighetshensyn at de kalte dette flaggskipet for moderne vitenskap for NASA.

Werner-von-Braun-grav-med-tekst

Solen og månen
Før den kopernikanske revolusjonen trodde de at solen og månen hadde samme størrelse. De var ikke klar over at solen er 400 ganger større en månen, men på grunn av avstanden til solen ser de likevel like store ut på himmelen.

Denne avstanden til solen har gjennom historien variert en del. Kopernikus beregnet distansen til 5 millioner km. Den danske astronomen Tycho Brahes kalkulasjoner var på 20 millioner km. Fysikken og astronomiens stormester Isaac Newton gjorde to beregninger. Den ene på 45 millioner km og den andre på 85 millioner km. Takket være mer nøyaktige måleinstrumenter og særlig transportable stjernekikkerter eller romsonder er det offisielle tallet fra NASA i dag 149 millioner km. I Astronomien er de vant med romslige tall. En forskjell på 144 millioner km som i dette tilfellet, er visst fortsatt innenfor grensene av hva som oppfattes som nøyaktig vitenskap.

Årstidene
Det var lett å forklare at natt og dag ikke skyldes solens bevegelse slik det ser ut på himmelen, men at det skjer fordi jorden roterer på sin egen akse. Å forklare årstidene ble verre. Det ble oppdaget at jordaksen har en helning på 23,4 grader. Det gjør at solstrålene på denne måten treffer jorden i ulik vinkel slik at solstrålene fordeler seg over et større areal. Det forårsaker dermed årstidene og de store temperaturforskjellene på jorden. Med tropevarme ved ekvator og is og ekstreme kuldegrader ved polene.

For å gjenskape dette i et eksperiment tilsvarer det å plassere en lyskilde på størrelse med en vannmelon 30 cm i diameter. Dersom dette er en forminsket utgave av solen er jorden da på størrelse med en knappenålshode med 2 mm i diameter og avstanden mellom dem er 12, 5 m. Ved å sørge for den rette helningen på jordaksen vil en dermed få fram sterk varme ved det som tilsvarer og ekvator ved midten og ekstrem kulde på toppen av knappenålshodet, alt avhengig av hvilken årstid en vil prøve å etterligne.

Årstider-og-solen

Jordens tre rotasjoner
Det astronomene forteller oss i dag er at jorden er en sfærisk planet. Den er del av solsystemets nå åtte planeter, etter at Pluto i 2006 mistet status og ble utstøtt fra den planetariske familien og blir nå kalt en dverg. I følge Forskning.no veier jorden 6 000 000 000 000 000 000 000 000 kg. Den er 149 597 887 km i omkrets og beveger seg rundt sin egen akse en gang i løpet av 24 timer. Det gir en overflatehastighet på 1500 km/t litt avhengig av hvor en befinner seg på jorden.

Jorden beveger seg videre i en elliptisk bane rundt solen i løpet av et år i en hastighet på 10 600 km/t. På en skøytebane er det forskjell i hastigheten på langsidene og kortsidene. Slik også med jorden med hastighetsforskjeller på et par tusen km/t og en betydelig akselerasjon på langsidene, men på grunn av de enorme størrelsene merker vi ikke noe til dette.

Jorden foretar også en tredje rotasjon av selve polaksen kalt presesjonsbevegelsen. Det kan sammenlignes med slik en snurretopp lager en sirkel i tillegg til sin egen spinn. Dette er en langsom rotasjon på 24 000 år og forårsaker det som i astrologien omtales som de 12 tidsaldrene, med hver 2000 års varighet. Denne syklusen har vært kjent i uminnelige tider, og moderne astronomi har nå heldigvis funnet en måte å forklare dette fenomenet på.

Melkeveien og andre galakser
Hva gjelder rotasjoner og hastigheter er dette bare begynnelsen. Fordi også å hele solsystemet går i bane rundt Melkeveigalaksen i en hastighet av 800 000 km/t. For å gi et perspektiv på hvor stor vår hjemlige galakse er, så tar en slik runde 240 millioner år, sist de målte. Hva gjelder galakser er ikke vår den eneste, men astronomene har i dag beregnet at det antakeligvis finnes milliarder av dem. Andromeda er vår nærmeste nabogalakse. Den er 2 537 000 lysår fra jorden. Et lysår er til orientering den avstanden en bevegelse i lysets hastighet vil tilbakelegge i løpet av et år. Melkeveigalaksen er også i bevegelse gjennom rommet og da i en hastighet over 1 million km/t.

På tross av at solsystemet beveger seg gjennom verdensrommet med denne hastigheten har stjernehimmelen bestående av fiksstjernene, Karlsvognen, Polaris og konstellasjonene av stjernebildene vært uforandret i de siste 2000 år. Det har ikke vært mulig å måle noen form for parallakse eller forskyvning av disse posisjonene. Det sier mye om hvor svimlende store avstander det er til selv de nærmeste stjernene. Og kanskje mest av alt, hvor små vi bør føle oss i forhold til disse astronomiske avstandene, hastighetene og dimensjonene.

Solar

Gravitasjon
Å forklare vanlige folk på 1500-tallet at jorden ikke er flat, men rund bød på utfordringer. Det beste eksempelet var at skip forsvinner i horisonten når de kommer langt nok til havs. Dessuten hadde den egyptiske bibliotekaren, matematikeren og astronomen Erathostenes allerede 100 år før vår tidsregning målt vinkelen på solstrålene på to forskjellige geografiske steder på samme tid på dagen. Ved å måle avstanden mellom de to punktene beregnet han både jordens størrelse og avstanden til solen med samme resultater som astronomene i dag.

Bingo

Hvorfor dem som befant seg sør før ekvator ikke falt av jorden, og hvordan de kolossale vannmassene i havet holdes på plass på en roterende kule trengte en forklaring. I hvert fall overfor barn og enkle folk med liten utdannelse og begrenset forståelse. Her kom Newton reddende til unnsetning etter at han fikk et eple i hodet under et tre og oppdaget gravitasjon. Gravitasjon er at et stort objekt har en  tiltrekning på et mindre objekt. Det er hva vi kaller tyngdekraft og gjør at vi holder oss på jorden og ikke tar av ut i verdensrommet. Dette ble til loven om gravitasjon og ble i 1687 formulert i denne matematiske formelen:

Formel

Denne forklaringer er etter Einstein blitt noe modifisert, men prinsippet er det samme.

Gravitasjon har videre den egenskapen at når et objekt kommer tilstrekkelig langt vekk begynner det mindre objektet å gå i bane rundt det store. Det er grunnen til at ikke alle planetene blir trukket inn mot solen, men forblir i sine nøyaktige baner uforstyrret i tusener av år.

Heliocentric

Det gjør det også mulig å skyte opp satellitter som i en høyde på 36 000 km ikke lenger blir tiltrukket av jordens tyngdekraft, men fortsetter i nøye planlagte baner i en hastighet på omtrent 11 0000 km/t. Det finnes i dag nærmere 10.000 satellitter, men bare 600 av dem er i bruk. Mange av de gamle satellittene har eksplodert i tusenvis av biter på grunn av oppløsning og kollisjoner. Trolig finnes det over 150.000 småbiter i rommet større enn en centimeter. Det etterlater et betydelig søppel-problem vitenskapen ikke riktig har noen løsning på.

ISS

Utenom satellitter kommer også den Internasjonale romstasjonen ISS. Den ble påbegynt og skutt opp i 1998, kom i bruk og ble bemannet i 2000 og er fortsatt ikke ferdig utbygd. Den veier et halvt tonn, kretser i en banehøyde på 350 km, beveger seg i 27 600 km/t, går jorden rundt på 90 minutter og 16 ganger i løpet av et døgn. Dette romfarts-eventyret har til nå kostet amerikanske skattebetalere 150 milliarder dollar. Her i en hastighet ti ganger raskere enn en pistolkule, møtes astronauter fra USA, Sovjet, England, Danmark og en rekke nasjoner og utveksler overjordiske diplomatiske forbindelser i største vektløse gemyttlighet og med jevnlige overføringer til jorden direkte fra verdensrommet. Skolebarn kan stille spørsmål til astronautene og får levende rapporter om hvordan livet er i verdensrommet for tiden.

ISS_christmas_2009

En spennende framtid
Astronomien er kommet ufattelig langt siden den skilte lag med astrologien for over 500 år siden. Med den eksplosive veksten av moderne romfart har vi bare sett begynnelsen på en kosmisk reise inn i verdensrommet tidligere kun forbehold science-fiction litteratur. Denne begrensningen er nå for lengst overskredet i det vitenskapen gjør stadig nye gjennombrudd i den virkeligheten vi presenteres for. Vi lever i spennende tider, og det skal bli utrolig fascinerende å følge med på de neste avsløringene av verdensrommet, romforskning og astronomiens nye oppdagelser hvor kun fantasien setter grenser.

Tidligere publisert i Medium nr 2 -2020

 

 

Read Full Post »