Skip to content

🔭Origins & Evolution

Астроном · Ученый, который измеряет Вселенную, от вавилонских глиняных табличек до космических телескопов, все еще решает, какое мерцание данных является открытием.

Share

История астрономии необычна среди наук: ее исходный материал — точные записи о том, где в ту или иную ночь были огни на небе — никогда не устаревает. Птолемей использовал вавилонские записи затмений восьмивековой давности; Эдмонд Галлей использовал Птолемея, чтобы показать дрейф звезд; сегодня астрономы используют пластинки девятнадцатого века, чтобы увидеть, как с тех пор двигались звезды. Тщательная бухгалтерия каждого поколения становится экспериментом следующего поколения.

То, что изменилось за три тысячелетия, было не столько деятельностью, сколько вопросом. Небо начиналось как календарь и книга предзнаменований для королей, стало проблемой геометрии для греков, проблемой физики после Ньютона и, наконец, — с появлением в девятнадцатом веке спектроскопии и фотографии — лабораторией экстремальной физики, которой не может достичь ни один земной эксперимент. Каждая смена заново определяла, кто такие астрономы и кто им платит.

Where it began

в. 1200–700 гг. до н.э.Вавилон и Шан Китай

Прорицатели династии Шан в Аньяне нацарапали записи о затмениях на костях оракула примерно к 1200 году до нашей эры, а вавилонские храмовые ученые — писцы Энума Ану Энлиля — вели систематические ночные дневники неба к восьмому веку до нашей эры, поддерживая их примерно семьсот лет. Позже Птолемей основывал свою собственную астрономию на вавилонских записях затмений, относящихся к 747 году до нашей эры, эпохе царя Набонассара. Астрономия — единственная современная наука, чьи рабочие данные достигают столь глубокого древнего мира.

Timeline

в. 747 г. до н.э.Начало ночных дневников Вавилона

Вавилонские писцы начали вести систематические астрономические дневники — ночные положения Луны и планет, а также погоду, уровень рек и рыночные цены — которые продолжались примерно семь столетий, что стало самым длительным непрерывным периодом научных наблюдений, когда-либо проводившихся. По таким записям они научились предсказывать затмения с помощью 18-летнего цикла Сароса, а Птолемей связал свою астрономию с наблюдениями затмений, начиная с 747 г. до н.э.

в. 129 г. до н.э.Гиппарх каталогизирует небо

На Родосе Гиппарх составил каталог из примерно 850 звезд, положение и яркость которых соответствует шестиступенчатой ​​шкале звездных величин, которая используется до сих пор. Сравнивая свои измерения с греческими и вавилонскими записями, написанными более чем на сто лет раньше, он обнаружил прецессию — ось Земли медленно движется по небу в течение примерно 26 000 лет — эффект, составляющий всего один градус на человеческую жизнь.

964Книга неподвижных звезд Аль-Суфи.

Работая при дворе Буидов в Исфахане и Ширазе, персидский астроном Абд ар-Рахман ас-Суфи опубликовал критическую редакцию звездного каталога Птолемея со своими собственными оценками звездной величины и арабскими звездными знаниями. Он содержит первую сохранившуюся запись о галактике Андромеды, изображенной как «маленькое облако» — объект, истинная природа которого установилась до 1920-х годов.

1543Коперник перемещает Землю

Книга De Revolutionibus orbium coelestium, напечатанная в Нюрнберге, поместила Солнце в центр и сделала Землю планетой. По словам его друзей, первый печатный экземпляр попал копернику во Фромборк в день его смерти, 24 мая 1543 года. Настоящая революция в книге произошла в течение следующих семидесяти лет в руках Тихо, Кеплера и Галилея.

1610Галилей опубликовал изображение неба телескопа

В марте 1610 года «Сидереус Нунциус» Галилея сообщил о том, что его улучшенный телескоп показывал с января: горы на Луне, Млечный Путь превратился в бесчисленные звезды и четыре луны, вращающиеся вокруг Юпитера — тела, явно вращающиеся вокруг чего-то иного, чем Земля. Он назвал их «звездами Медичи» в честь правящей семьи Флоренции и за несколько месяцев добился должности при дворе Медичи.

1838Бессель измеряет расстояние до звезды

В Кенигсберге Фридрих Бессель измерил годовой параллакс звезды 61 Лебедя: около трети угловой секунды, разместив ее примерно в десяти световых годах от нас. Это измерение, в котором его соперники Томас Хендерсон и Вильгельм Струве почти опередили его, положило конец двухтысячелетнему спору о том, можно ли когда-либо узнать расстояния до звезд.

1912Закон Ливитта создает космического правителя

Гарвардский компьютер Генриетта Суон Ливитт, используя фотографии Малого Магелланова Облака, показала, что период пульсации переменной звезды цефеиды показывает ее истинную яркость, превращая цефеиды в маркеры расстояний. Каждое космическое расстояние, измеренное с тех пор, включая расстояние Хаббла, основано на соотношении, опубликованном в трехстраничном циркуляре, выпущенном от имени директора обсерватории.

1929Вселенная расширяется

Используя 100-дюймовый телескоп Маунт-Вилсон, красные смещения, измеренные Весто Слайфером и Милтоном Хьюмасоном, а также закон Ливитта для расстояний, Эдвин Хаббл показал, что галактики удаляются со скоростью, пропорциональной их расстоянию. Жорж Леметр теоретически вывел тот же закон в 1927 году во франкоязычном бельгийском журнале; в 2018 году МАС проголосовал за переименование его в закон Хаббла-Леметра.

1967Белл Бернелл обнаружил пульсары

28 ноября 1967 года аспирантка Кембриджа Джоселин Белл Бернелл подтвердила, что четверть дюйма повторяющейся «задраны» на диаграмме ее радиообзора были источником, пульсирующим каждые 1,337 секунды, — первым пульсаром, вращающейся нейтронной звездой. Нобелевская премия 1974 года за это открытие досталась ее руководителю Энтони Хьюишу, и об этом упущении до сих пор спорят.

1995Планета вокруг другого солнца

6 октября 1995 года на конференции во Флоренции Мишель Майор и Дидье Кело объявили о 51 Пегасе b, планете массой Юпитера, вращающейся вокруг своей звезды каждые 4,2 дня, обнаруженной по крошечному колебанию звезды в обсерватории Верхнего Прованса во Франции. За ними последовало более 5000 экзопланет, и эта пара получила Нобелевскую премию по физике 2019 года.

The eras

Страница рукописи «Альмагеста» Птолемея, учебника астрономии, господствовавшего на протяжении четырнадцати веков.
Ptolemy · Public domain · Wikimedia Commons
в. 3000 г. до н.э. – 500 г. н.э.

Священники, календари и первые каталоги

Египетские жрецы-часовщики отслеживали восход звезд, чтобы рассчитать время храмовых обрядов, вавилонские писцы превратили наблюдение за предзнаменованиями в математические предсказания, китайские придворные астрономы регистрировали затмения и «звезды-гости» для императора, а греческие геометры от Гиппарха до Птолемея строили модели космоса, которые они могли рассчитать. «Альмагест» Птолемея, написанный в римской Александрии около 150 г. н.э., втиснул все это наследие в учебник, который будет управлять астрономией на протяжении четырнадцати столетий.

Раскопанная подземная дуга великого меридианного инструмента в Самаркандской обсерватории Улугбека.
Victoria · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons
500 – 1600

Исламские обсерватории и поворот Коперника

Пока европейская астрономия дремала, обсерватории в Багдаде, Мараге и Самарканде проверяли и уточняли Птолемея: аль-Баттани уточнил свои солнечные параметры, аль-Суфи перепроверил свои звезды, а команда Улугбека заново измерила более тысячи позиций. Названия звезд, таких как Альдебаран, Бетельгейзе и Вега, до сих пор носят арабский характер этой эпохи. Коперник унаследовал его математические устройства, в том числе муфты, разработанные в Мараге, и в 1543 году использовал их для перемещения самой Земли.

«Sidereus Nuncius» Галилея 1610 года — первые опубликованные телескопические наблюдения неба.
Galileo Galilei · Public domain · Wikimedia Commons
1600 – 1800

Телескоп меняет вопрос

Телескоп Галилея сделал небо местом с пейзажами, а не узором огней; Законы Кеплера превратили планетарные таблицы в физику; «Начала» Ньютона 1687 года объяснили оба сразу. Национальные обсерватории в Париже (1667 г.) и Гринвиче (1675 г.) назначили астрономов на государственную зарплату для определения долготы и времени, а в 1781 году ганноверский музыкант в Англии Уильям Гершель удвоил известные размеры Солнечной системы, обнаружив Уран в своем саду за домом.

Женщины-компьютеры обсерватории Гарвардского колледжа работают над фотографическими пластинками неба.
Unknown author Unknown author · Public domain · Wikimedia Commons
1800 – 1950

Рождение астрофизики

Спектроскопия после 1859 года позволила астрономам понять химию звездного света — гелий был обнаружен на Солнце в 1868 году, за десятилетия до того, как он был изолирован на Земле, — а фотография позволила телескопам всю ночь аккумулировать свет на стекле. В Гарварде женщины-«компьютеры», в том числе Энни Джамп Кэннон, которая классифицировала около 350 000 звезд, и Генриетта Ливитт превратили эти пластинки в инструменты классификации и определения расстояний, с помощью которых Хаббл в 1920-х годах обнаружил другие галактики и космическое расширение.

Позолоченное сегментированное зеркало космического телескопа Джеймса Уэбба во время наземных испытаний.
NASA · Public domain · Wikimedia Commons
1950 – настоящее время

Невидимая вселенная

Радиоастрономия, случайно начатая инженером Bell Labs Карлом Янски в 1932 году, открыла первое неоптическое окно, за которым последовали рентгеновские, инфракрасные и космические телескопы, полностью расположенные над атмосферой; каждое новое окно открывало невообразимые объекты: от квазаров и пульсаров до космического микроволнового фона. С 2015 года детекторы гравитационных волн добавили канал, который вообще не светится, а исследования с помощью машинного сканирования теперь за одну ночь обнаруживают то, что когда-то занимала карьера.

What this job replaced

Neighbouring trades that no longer exist — absorbed, automated or regulated away.

Придворный астролог

в. 1600 г. до н.э. – 1800-е гг.

На протяжении большей части письменной истории составление гороскопов было настоящей оплачиваемой работой астронома: вавилонские ученые читали небо для царей, Астрономическое бюро Китая интерпретировало предзнаменования для императоров династии Цин, а Иоганн Кеплер — первооткрыватель истинных орбит планет — финансировал его физику как имперский астролог, написав, что астрология — это глупая дочь, которая кормила свою мудрую мать. Европейская астрономия утратила свою роль в восемнадцатом веке, когда университеты и академии взяли на себя заработную плату.

Человек-компьютер

1767 – 1960-е гг.

Британский морской альманах, основанный в 1767 году, рассчитывался распределенной сетью компьютеров-фрилансеров; Обсерватория Гарвардского колледжа с 1879 года нанимала женщин для измерения и классификации звезд на стеклянных пластинках за 25–30 центов в час; а вычислительные пулы НАСА, прославившиеся благодаря Кэтрин Джонсон, перенесли эту торговлю в космическую эпоху. Электронные компьютеры стерли название должности за одно поколение, хотя само это слово сохранилось на каждом столе.

Продавец времени

1836 – 1940

До появления радиосигналов обсерватории были источником времени: в 1833 году в Гринвиче был сброшен общественный шар времени, чтобы корабли на Темзе могли устанавливать свои хронометры. Семья Белвиллов сделала на этом бизнес — Джон Белвилл, а позже и его дочь Рут, каждую неделю везли из Гринвича лондонским подписчикам карманный хронометр по прозвищу Арнольд, продавая само время. Рут Белвилл все еще совершала обходы в 1940 году, когда ей было за восемьдесят, когда телефонные часы наконец положили конец торговле.

Trades that vanished →

Астрономия пережила потерю своих королевских покровителей, астрологических доходов и окуляров, поглощая каждую новую технологию как просто большее ведро для света. Связь между глиняным дневником вавилонского писца и еженощными терабайтами обзорного телескопа непрерывна: наблюдайте систематически, записывайте и храните записи, чтобы последующие поколения могли их проверить.

Что изменилось, так это масштаб: каталог за всю жизнь одного астронома теперь представляет собой минуту данных исследования. Что не изменилось, так это основная ставка на эту работу: терпеливое и честное измерение вещей, к которым никто не может прикоснуться, будет продолжать переписывать то, что все думают о том, где мы находимся.

Similar professions

📜

Историк

Обученный следователь прошлого — от Геродота и Сыма Цяня до цифрового архива, превращающий хрупкие документы в проверяемые отчеты о том, что произошло.

AI-resistant 70
🎓

Профессор

Ученый платил за публичное изложение предмета — двадцать пять столетий преподавания и открытий, от рощи Платона до штатной должности и наставника ИИ.

AI-resistant 76
🎬

Кинорежиссер

Превращает сценарий в готовый фильм, продумывая каждый кадр, исполнение и монтаж, а затем убеждает продюсера, студию и аудиторию, что идея стоит затраченного бюджета.

AI-resistant 73
🧮

Математик

От вавилонских писцов до медалистов Филдса и доказательства с помощью искусственного интеллекта: профессия, которая превращает сложные вопросы в постоянную уверенность, по одной теореме за раз.

AI-resistant 70
🏺

Археолог

Ученый, который читает человеческую историю из-под земли, по одному неповторимому слою за раз — от траншей храма Набонида до LiDAR и древней ДНК.

AI-resistant 78
🧬

Биолог

Ученый, который изучает саму жизнь, от того, что Линней давал имена видам вручную, до редактирования геномов с помощью CRISPR, до сих пор проверяет каждую идею на живом организме.

AI-resistant 64

Continue exploring

Keep exploring

More in Science & Research

⚛️

Физик

Выводит и проверяет математические законы, управляющие материей, энергией, пространством и временем, от одинокой классной доски до статьи о коллайдере частиц, написанной 3000 авторами.

AI-resistant 65
🧬

Биолог

Ученый, который изучает саму жизнь, от того, что Линней давал имена видам вручную, до редактирования геномов с помощью CRISPR, до сих пор проверяет каждую идею на живом организме.

AI-resistant 64
🧪

Химик

Ученый, который сам создаёт и измеряет материю — от вавилонских духов Таппути до сегодняшних роботизированных лабораторий, и всё же тот, кто решает, что означает спектр.

AI-resistant 70
📊

Специалист по данным

Находит закономерности и строит прогнозные модели на основе данных — должность 2008 года, основанная на трех столетиях подсчета, тестирования и визуализации доказательств.

AI-resistant 38
🧮

Математик

От вавилонских писцов до медалистов Филдса и доказательства с помощью искусственного интеллекта: профессия, которая превращает сложные вопросы в постоянную уверенность, по одной теореме за раз.

AI-resistant 70
🧿

Квантовый инженер

Создает, измеряет и контролирует устройства, использующие квантовые состояния для вычислений, зондирования, связи и исследования материалов.

AI-resistant 78
🧫

Специалист по клиническим данным

Использует данные клинических исследований, исследований и системы здравоохранения для получения надежных данных для более безопасного ухода, исследований и операционных решений.

AI-resistant 68