Astrofizik nedir? Astrofiziği kim icat etti?

Astrofizik, evrendeki yıldızların, gezegenlerin, galaksilerin, bulutsuların ve diğer nesnelerin doğumunu, yaşamını ve ölümünü açıklamak için fizik ve kimya yasalarını uygulayan bir uzay bilimi dalıdır. Astronomi ve kozmoloji olmak üzere iki kardeş bilime sahiptir ve aralarındaki çizgiler bilinmeze doğrudur.

 

Astrofizik En Basit Anlamı

  • Astronomi konumları, parlaklıkları, hareketleri ve diğer özellikleri ölçer
  • Astrofizik, evrendeki küçük ve orta büyüklükteki yapıların fiziksel teorilerini yaratır.
  • Kozmoloji bunu en büyük yapılar ve bir bütün olarak evren için yapar.

Uygulamada, üç meslek birbirine sıkı sıkıya bağlı bir aile oluşturur. Bir bulutsunun konumunu veya ne tür bir ışık yaydığını sorun, ilk olarak astronom cevap verebilir. Bulutsunun neyden yapıldığını ve nasıl oluştuğunu sorun, astrofizikçi cevabı söyleyecek. Verilerin evrenin oluşumuna nasıl uyduğunu sorun, kozmolog muhtemelen devreye girer. Ancak dikkat edin, bu sorulardan herhangi biri için iki veya üç kişi aynı anda konuşmaya başlayabilir!

Astrofizik
Astrofizik

Astrofiziğin hedefi

Astrofizikçiler evreni ve içindeki yerimizi anlamaya çalışırlar. NASA’nın web sitesine göre, astrofiziğin hedefleri “evrenin nasıl çalıştığını keşfetmek, nasıl başladığını ve geliştiğini keşfetmek ve diğer yıldızların etrafındaki gezegenlerde yaşam aramak“.

 

NASA, bu hedeflerin üç geniş soru ürettiğini belirtiyor:

  • Evren nasıl çalışır?
  • Buraya nasıl geldik?
  • Yalnız mıyız?

 

Astrofizik kim tarafından icat edildi

Astronomi en eski bilimlerden biri iken, teorik astrofizik Isaac Newton ile başlamıştır. Newton’dan önce, gökbilimciler gök cisimlerinin hareketlerini fiziksel bir temeli olmayan karmaşık matematiksel modeller kullanarak tanımladılar. Newton, tek bir teorinin; uyduların ve gezegenlerin uzaydaki yörüngelerini ve bir top güllesinin Dünya üzerindeki yörüngesini aynı anda açıkladığını gösterdi.

Astrofiziğin icadı
Astrofiziğin icadı

Bu, göklerin ve yerin aynı fiziksel yasalara tabi olduğu (o zaman) şaşırtıcı sonucun kanıtlarına eklendi. Belki de Newton’un modelini öncekilerden tamamen ayıran şey, onun betimleyici olduğu kadar öngörücü olmasıdır. Uranüs‘ün yörüngesindeki sapmalara dayanarak , gökbilimciler daha sonra gözlemlenen ve Neptün olarak adlandırılan yeni bir gezegenin konumunu tahmin ettiler. Tanımlayıcı olduğu kadar öngörücü olmak da olgun bir bilimin işaretidir ve astrofizik bu kategoridedir.

 

Astrofiziğin temel taşları

Uzak nesnelerle etkileşime girmemizin tek yolu, yaydıkları radyasyonu gözlemlemek olduğundan, astrofiziğin çoğu, bu radyasyonu üreten mekanizmaları açıklayan teoriler çıkarmak ve ondan en fazla bilgiyi nasıl çıkaracağımıza dair fikirler sağlamak zorundadır.

 

Yıldızların doğasıyla ilgili ilk fikirler, 19. yüzyılın ortalarında, belirli maddelerin ısıtıldığında emdiği ve yaydığı ışığın belirli frekanslarını gözlemlemek anlamına gelen spektral analizin çiçek açan biliminden ortaya çıktı. Spektral analiz, yeni teorileri hem yönlendiren hem de test eden uzay bilimleri üçlüsü için gerekli olmaya devam ediyor.

 

Erken spektroskopi, yıldızların Dünya’da da bulunan maddeleri içerdiğine dair ilk kanıtı sağladı. Spektroskopi, bazı bulutsuların tamamen gaz halindeyken bazılarının yıldız içerdiğini ortaya çıkardı. Bu daha sonra bazı bulutsuların hiç bulutsu olmadığı fikrini pekiştirmeye yardımcı oldu!

 

1920’lerin başında Cecilia Payne, spektroskopi kullanarak yıldızların ağırlıklı olarak hidrojen olduğunu keşfetti (en azından yaşlılıklarına kadar). Yıldızların spektrumları ayrıca astrofizikçilerin Dünya’ya doğru veya Dünya’dan uzaklaşma hızlarını belirlemelerine izin verdi. Doppler kayması nedeniyle bir aracın bize doğru veya bizden uzaklaşırken çıkardığı sesin farklı olması gibi, yıldızların tayfı da aynı şekilde değişecektir.

 

Einstein Astrofizik Konusunda Görelilik Teorisi

1930’larda Edwin Hubble, Doppler kaymasını ve Einstein‘ın genel görelilik teorisini birleştirerek, evrenin genişlediğine dair sağlam kanıtlar sağladı. Bu aynı zamanda Einstein’ın teorisi tarafından da öngörülmektedir ve birlikte Big Bang Teorisinin temelini oluşturmaktadır.

Görelilik Kuramı Einstein
Görelilik Kuramı Einstein

Yine 19. yüzyılın ortalarında, fizikçiler Lord Kelvin (William Thomson) ve Gustav Von Helmholtz, yerçekimi çöküşünün güneşe güç verebileceğini düşündüler, ancak sonunda bu şekilde üretilen enerjinin sadece 100.000 yıl sürebileceğini fark ettiler. Elli yıl sonra, Einstein’ın ünlü E=mc 2‘sidenklem astrofizikçilere gerçek enerji kaynağının ne olabileceğine dair ilk ipucunu verdi (yine de kütleçekimsel çöküşün önemli bir rol oynadığı ortaya çıktı).

 

20. yüzyılın ilk yarısında nükleer fizik, kuantum mekaniği ve parçacık fiziği geliştikçe, nükleer füzyonun yıldızlara nasıl güç verebileceğine dair teoriler formüle etmek mümkün oldu. Bu teoriler yıldızların nasıl oluştuğunu, yaşadığını ve öldüğünü açıklar ve yıldız türlerinin gözlemlenen dağılımını, tayflarını, parlaklıklarını, yaşlarını ve diğer özelliklerini başarılı bir şekilde açıklar.

 

Astrofizik, evrendeki yıldızların ve diğer uzak cisimlerin fiziğidir, ancak aynı zamanda eve de yakındır. Big Bang teorisine göre, ilk yıldızlar neredeyse tamamen hidrojendi. Onlara enerji veren nükleer füzyon süreci, daha ağır element helyumunu oluşturmak için hidrojen atomlarını bir araya getirir. 1957’de Geoffrey ve Margaret Burbidge’den oluşan karı koca astronom ekibi, fizikçiler William Alfred Fowler ve Fred Hoyle ile birlikte, yıldızların yaşlandıkça daha ağır ve daha ağır elementleri nasıl ürettiklerini ve sonraki nesillere aktardıklarını gösterdiler. her zamankinden daha büyük miktarlarda.

 

Demir (yüzde 32,1), oksijen (yüzde 30,1), silikon (yüzde 15,1) gibi Dünya’yı oluşturan elementler, daha yeni yıldızların yaşamlarının yalnızca son aşamalarında üretilir. Bu elementlerden bir diğeri de oksijenle birlikte karbondur. biz de dahil olmak üzere tüm canlıların kütlesinin büyük kısmını oluşturur. Böylece, astrofizik bize, hepimiz yıldız olmasak da, hepimizin yıldız tozu olduğunu söyler.

One thought on “Astrofizik nedir? Astrofiziği kim icat etti?

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir