"Find vores sted i universet" af Hélène Courtois
(Billede: © MIT Press)
Den nyligt oversatte bog "At finde vores sted i universet, "ude i dag (21. maj), detaljerede oplysninger om, hvordan videnskabsmænd opdagede den enorme supercluster af galakser, der indeholder Mælkevejen - ved hjælp af omhyggelige beregninger for at afsløre superclusterets intrikate, fjedrende form.
I 2014 var den franske astrofysiker Hélène Courtois en del af et forskerteam, der opdagede superclusteren, der er kendt som Laniakea ("umålelig himmel" på Hawaiian). Laniakea er mere end 500 millioner lysår i diameter og indeholder cirka 100.000 galakser, hvis lyseste er vores egen Mælkevej. Disse galakser ser ud til at bevæge sig hen imod det, der er kendt som "Den store tiltrækker", en uset styrke 160.000 millioner lysår væk, der trækker galakser inden for Laniakea ubønhørligt mod den.
For at bestemme Lanaikeas omfang målte forskerteamet afstanden fra Jorden til andre galakser og målte derefter hver galakas bevægelse på grund af andre objekter 'tyngdekrafttrækning. Forskerne fandt, at nogle galakser havde en tendens til at bevæge sig i en retning, nogle i en anden - men da hver galakse bevæger sig mod et sted kaldet den store tiltrækker, er der en ydre grænse, selv for noget så stort som Lanaikea. Fra 2014 har vi vidst, hvor den ydre grænse ligger. Nu hvor Laniakea er blevet identificeret, fokuserer Courtois på at finde årsagerne til en vedvarende, hurtigere ekspansion af galakser.
Courtois, professor ved University of Claude Bernard Lyon 1 i Frankrig, skrev en fransk beretning om opdagelsen af Laniakea i 2016. Nu har MIT Press udgivet en engelsk version med titlen "Finding our Place in the Universe." Bogen beskriver Courtois 'egen rejse som astrofysiker, samtidig med at den fortæller historien om mere end to årtiers arbejde, der kulminerede i opdagelsen af Laniakea. Det er et tilgængeligt og engagerende volumen, lys på ligninger, men vrimler af personlige anekdoter. Space.com indhentede Courtois for nylig for at diskutere søgen efter Laniakea, hvad der sker nu, og hvorfor videnskab aldrig bør være højtidelig.
Space.com: Hvorfor valgte du at fortælle historien om at opdage Laniakea som en søgen?
Hélène Courtois: Jeg kan godt lide historiefortælling. Da jeg deltog i et foredrag som studerende, kunne jeg godt lide, når personen ville få det til at lyde som en historie. Jeg troede, det var bedre at give historien, som jeg oplevede den i tide, snarere end at give et kapitel om, hvordan du gør din astrostatistik, hvordan du observerer, hvordan du gør ...
Det er måske lidt mindre almindeligt at gøre det på denne måde. Så jeg var ivrig efter at prøve det som en historie.
Space.com: Du nævner mod starten af bogen, at du i nogle tilfælde opgav matematisk præcision eller meget præcis videnskab for at være forståelig. Hvorfor tog du den beslutning?
Courtois: Det var let for mig at tage denne beslutning, for faktisk kan jeg godt lide at tale med den store offentlighed om videnskab. Jeg forstod meget hurtigt, at du faktisk ikke har brug for ligninger, hvis du giver folk en fornemmelse af fysik. Til mig, matematik er et sprog, så jeg kan forklare ting ved hjælp af matematik, men jeg kan også forklare de samme ting ved hjælp af ord. Matematik er bare et andet sprog, der giver dig mulighed for at gå ind på nogle mere abstrakte begreber, men du har ikke brug for dem for at forstå det store billede af en historie.
Jeg kan godt lide at kunne forklare denne videnskab til et 6-årigt barn, en teenager og en der allerede ved en masse ting - og jeg kan tilpasse mig.
Space.com: Du fremhæver usindiske kvinder i astrofysikens historie gennem hele bogen. Tror du, at astrofysik er blevet mere værdsat af kvinders bidrag i din levetid?
Courtois: I Frankrig er kun 9% af de fulde professorer i partikelfysik eller astrofysik kvinder, mens der ved indgangen til universitetet er 25% af pigerne i fysik. Der skal være mindst 25% kvindelige professorer. Min idé at fremhæve kvindelige astronomer var at vise, at det er muligt. Det var ikke rigtig at gøre noget ved det, for mine mandlige kolleger er supernice, supercool. Jeg elsker dem. Vi har ingen problemer. Men vi ser ikke nok piger i STEM. Og jeg ved ikke rigtig hvorfor. ... Det er ikke et problem mellem piger og drenge. Det er noget andet.
Space.com: Et andet tema i din bog er, at videnskab er en proces med kontinuerlig opdagelse og læring og at være villig til at ændre dit sind, når nye data dukker op. Hvorfor valgte du at understrege det?
Courtois: Når studerende kommer til mig for at tage en praktikplads, tror de, at jeg vil give dem et meget specifikt emne, og at jeg ved, hvad de vil gøre, uge 1, uge 2, uge 3, uge 4.… Jeg siger dem, at jeg vil give dem et spørgsmål , og vi vil arbejde på dette spørgsmål, og i slutningen af 2-3 måneder vil vi have flere spørgsmål, end vi havde i starten. Men de er så glade, fordi de flere spørgsmål, du har, det betyder, at du fandt lidt af svaret undervejs, og spørgsmålet bliver mere og mere interessant. Det første spørgsmål er undertiden meget bredt, men så er det alle de små spørgsmål, der er de mest interessante. Jeg ville forklare dette.
Space.com: Så når du kommer til bogens videnskab var din opdagelse af vores supercluster afhængig af noget, der kaldes den store tiltrækker. Hvad er det?
Courtois: Den store tiltrækker er et sted i universet, ikke meget langt fra os. Alle galakser [i vores supercluster], inklusive vores, konvergerer i denne retning. Men det er et sted, vi ikke kan observere. [Den store tiltrækker ligger i "zone med undgåelse", hvor en overflod af gas og støv gør det umuligt at se noget.] For eksempel [forestil dig] at du vil kigge ind i din nabos stue, fordi det er meget interessant - men du har et træ foran dit vindue, så du ikke kan observere stuen direkte. Det er lidt irriterende. Vi kalder det den store tiltrækker, fordi galakserne bevæger sig meget hurtigt i denne retning.
Nogle gange ville folk spørge mig, hvor jeg kan se med min kikkert eller mit teleskop for at se Laniakea. Og jeg vil fortælle dem, at det er overalt omkring dig - - den nordlige halvkugle, den sydlige halvkugle. Hvis du vil se på Laniakea, er det det sværeste at finde, fordi vi er inde i det.
Space.com: Du diskuterer også et koncept kaldet "ejendommelig hastighed." Hvad er specielle hastigheder, og hvordan hjalp de med at identificere Laniakea?
Courtois: Særlige hastigheder er galaksernes hastigheder, der skyldes gravitation. Masse tiltrækker en anden masse. Særlig hastighed er hastigheden på grund af massen, der er fordelt omkring en galakse i universet. Og vi må være forsigtige, fordi universet ekspanderer - men det er ikke en reel hastighed, når en galakse forsvinder fra en anden galakse på grund af ekspansion.
Lad os for eksempel sige, at du har en rutet dug i bistrocafeen, og du har to pints øl, der sidder på dugen, og hvis du strækker dugen, så alle firkanter udvides, og de to pints vil forsvinde den ene fra den anden fordi du strækker dugen. Så dette er udvidelse - men faktisk er vi ligeglade med dette. Det er meget let at fjerne denne hastighed, fordi det bare er rumtiden for gitteret under, der udvides. Det er faktisk ikke en fysisk hastighed. Men med de to ølbilleder har de en masse, og de ønsker at komme tættere på hinanden, så de bliver tiltrukket. Vi vil måle denne meget lille tiltrækningshastighed - dette er den særlige hastighed. [Forskere beregnet særlige hastigheder for hver galakse i vores supercluster i forhold til Jorden. Som forskerne bemærkede når man annoncerer Laniakea, "et kort over ejendommelige hastigheder kan oversættes til et kort over fordeling af stof." Dette er, hvad de gjorde for at opdage omfanget af Laniakea.]
Når jeg skrev bogen, tænkte jeg, at jeg skulle skrive "gravitationshastighed", men ejendommelig hastighed er det udtryk, vi bruger i videnskaben.
Space.com: Hvad er den mest spændende ting i horisonten for din forskning?
Courtois: Når du kun finder en supercluster, er der selvfølgelig et spørgsmål - har vi ret eller har vi forkert? Vi har nu fundet 10 superklynger, så vi er meget forsikrede om, at det, vi laver, er korrekt.
Nu er det store spørgsmål, jeg har med mit team,: Hvad er gravitation, og hvorfor flyver galakser i andre superklynger så hurtigt? Vi er muligvis nødt til at ændre sproget for, hvordan vi beskriver hastighed - vi kan være nødt til at ændre gravitationsligningerne.
I øjeblikket mener 50% af fysikerne, at vi skal kigge efter usynlig stof. Jeg kalder det aldrig "mørkt stof, "fordi hvis det var mørkt, kunne vi se det. Ikke kun vil vi forstå gravitation, vi vil gerne forstå acceleration af udvidelsen af galakser. Jeg siger altid acceleration af ekspansionen i stedet for" mørk energi ", fordi det ikke er mørkt - Hvis det var mørk energi, ville vi se det. For nu er det bedste udtryk acceleration af ekspansionen.
Space.com: Mot slutningen af bogen siger du, "Videnskab er ikke højtidelig." Udvid det.
Courtois: Du kan være glad for at gøre dette job. Folk synes, at videnskab er så seriøs, og det er ikke den måde, jeg lever mit job på, og det er ikke sådan, som mine kolleger lever deres job. Min kollega Brent Tully på University of Hawaii siger, at vi "spiller alvorligt." Universet er så smukt, og jeg kan forstå, hvordan denne skønhed er sammensat - det er legende, det er glædeligt, masser af lykke med videnskab.
Hvis du forstår noget, og det forbliver i din skuffe, er det det samme som at du ikke forstår det, hvis det kun er for dig. Hvis du dør, er det ikke ny viden for menneskeheden. Den eneste måde at gøre videnskaben videre er at fortælle alle!
Dette interview er redigeret for længde og klarhed. Du kan køb "Find vores sted i universet" på Amazon.com.
- Dette 3D-farvekort med 1,7 milliarder stjerner i Mælkevejen er det bedste nogensinde
- Mød Hyperion: Colossal Supercluster i det tidlige univers
- Supercluster of Galaxies Space Wallpaper
