Карл Янский: радиоастрономияның негізін қалаушы, Галактикадан радиотолқындарды ашқан физик. 1905 жылы Оклахомада туған. Биографиясы мен ғылыми еңбектері.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Американдық физик және радиоинженер Карл Гуте Янски (22 қазан 1905 – 14 ақпан 1950) – 1933 жылғы сәуірде алғаш рет Сарышаян шоқжұлдызындағы Көмекей жолынан таралатын радио толқындарды ашқанын хабарлаған американдық физик және радиоинженер. Ол радиоастрономияның негізін салғандардың бірі деп есептеледі.
American physicist and radio engineer
Karl Guthe Jansky (October 22, 1905 – February 14, 1950) was an American physicist and radio engineer who in April 1933 first announced his discovery of radio waves emanating from the Milky Way in the constellation Sagittarius. He is considered one of the founding figures of radio astronomy.
Ерте өмір
Карл Гуте Янски 1905 жылы сол кездегі Оклахома территориясында дүниеге келді. Оның әкесі, Сирил М. Янски, Нормандағы Оклахома университетінің инженерлік колледжінің деканы болды. Висконсин штатында чех иммигранттарының ұрпағы Сирил М. Янски он алты жасында оқытушылыққа кірісті. Ол өмірінің соңына дейін ұстаздық қызметпен айналысты, Висконсин университетінің электр техникасы профессоры болып зейнетке шықты. Ол физикаға үлкен қызығушылық танытқан инженер еді, және осы қасиет ұлдарына да берілді. Карл Янски Мичиган университетінің физика профессоры, доктор Карл Юген Гуте есімімен аталады. Карл Янскидің анасы, Нелли Моро, француз және ағылшын тегінен шыққан. Карлдың ағасы, Кирилл Янски-күллі елдегі алғашқы радио хабар тарату стансаларын құруға көмектесті, оның ішінде Висконсиндегі 9XM (қазіргі Висконсин қоғамдық радиосының WHA) және Миннесотадағы 9XI (қазіргі KUOM) радиостансалары бар. Карл Янски Висконсин университетінде оқып, 1927 жылы физика ғылымдарының бакалавры дәрежесін алды. Ол Мэдисонда тағы бір жыл қалып, физика магистрінің барлық аспирантуралық курстарын аяқтады, тек диссертация қорғамай қалды. 1928 жылдың шілдесінде 22 жасында ол Bell Telephone Laboratories компаниясына жұмысқа орналасты. Колледжде оқып жүрген кезінен бері бүйрек ауруымен ауырғандықтан (соңынан ерте қайтыс болуына себеп болған), ол Нью-Джерси штатының Холмдел қаласындағы далалық станцияның денсаулыққа пайдалы жағдайына жіберілді. Bell Labs Атлантика арқылы радиотелефондық байланыс үшін қолданылатын "қысқа толқындар" (шамамен 10–20 метр ұзындықтағы толқындар) арқылы атмосфера мен ионосфераның қасиеттерін зерттеуді жоспарлаған. Радио инженері ретінде Янскиге радио байланысын бұзатын статикалық кедергілердің көздерін зерттеу міндеті тапсырылды.
Karl Guthe Jansky was born 1905 in what was then the Territory of Oklahoma where his father, Cyril M. Jansky, was dean of the college of engineering at the University of Oklahoma at Norman. Cyril M. Jansky, born in Wisconsin of Czech immigrants, had started teaching at the age of sixteen. He was a teacher throughout his active life, retiring as professor of electrical engineering at the University of Wisconsin. He was an engineer with a strong interest in physics, a trait passed on to his sons. Karl Jansky was named after Dr. Karl Eugen Guthe, a professor of physics at the University of Michigan who had been an important mentor to Cyril M. Jansky. Karl Jansky's mother, born Nellie Moreau, was of French and English descent. Karl's brother Cyril Jansky Jr., who was ten years older, helped build some of the earliest radio transmitters in the country, including 9XM in Wisconsin (now WHA of Wisconsin Public Radio) and 9XI in Minnesota (now KUOM). Karl Jansky attended college at the University of Wisconsin where he received his BS in physics in 1927. He stayed an extra year at Madison, completing all the graduate course work for a master's degree in physics except for the thesis. In July 1928 at age 22, he was able to join the Bell Telephone Laboratories, and because of a kidney condition he had since college (which eventually led to his early death), he was sent to the healthier environs of the field station in Holmdel, New Jersey. Bell Labs wanted to investigate atmospheric and ionospheric properties using "short waves" (wavelengths of about 10–20 meters) for use in trans Atlantic radio telephone service. As a radio engineer, Jansky was assigned the job of investigating sources of static that might interfere with radio voice transmissions.
Радиоастрономия
Bell Telephone Laboratories-те Янски 20.5 МГц жиіліктегі (толқын ұзындығы шамамен 14,6 метр) радио толқындарды қабылдауға арналған бағыттаушы антенна жасады. Оның диаметрі шамамен 30 метр, биіктігі 6 метр болды. Антенна төрт Ford Model T дөңгелегіндегі айналма платформаға орнатылған, бұл оны азимут бойынша айналдыруға мүмкіндік берді, соның салдарынан "Jansky's merry go round" деген лақап атын алды (кейіннен құны 1000 доллардан кем екені анықталды). Бірнеше ай бойы барлық бағыттардан сигналдарды жазғаннан кейін, Янски оларды үш түрге жіктеді: жақын маңдағы найзағайлар, алыстағы найзағайлар және белгісіз шығу тегі бар әлсіз статикалық немесе "сызылу". Ол үшінші типтегі статикалықтың көзін анықтауға бір жылдан астам уақыт жұмсады. Сигналдың ең жоғары қарқындылығы күніне бір рет көтеріліп, төмендеді, бұл Янскиді бастапқыда Күннен сәулеленуді анықтағанын ойлауға итерді. Бірақ бірнеше айдан кейін, ең жоғары статикалық нүкте Күннің орнынан ауысты. Янски сондай-ақ сигналдың 23 сағат 56 минуттық циклмен қайталанатынын анықтады. Янски бұл қызықты құбылысты әріптесі, астрофизик Альберт Мелвин Скелетпен бөлісті, ол сигналдың ең жоғары нүктелері арасындағы уақыттың сидерографиялық күннің ұзындығымен сәйкес келетінін көрсетті; Жердің айналымы кезінде антеннаның алдынан өтетін "тұрақты" астрономиялық нысандардың (мысалы, жұлдыздың) өтуіне қажетті уақыт. Өзінің бақылауларын оптикалық астрономиялық карталармен салыстырып, Янски сәулеленудің Галактикадан келіп, ең күштісі (16 қыркүйек 1932 ж. сағат 19:10) Галактика ортасының бағытында, Сарышаян шоқжұлдызында екенін түйіндеді. Янски өзінің ашылуын 1933 жылғы сәуір айында Вашингтондағы жиынға ұсынды, бірақ аудитория оның маңыздылығын толыққанды түсіне алмады. Оның жаңалығы кеңінен таралды, 1933 жылғы 5 мамырдағы "Нью-Йорк Таймс" газетінде жарияланды және ол NBC радиосындағы "Жұлдыздар арасынан келген радио дыбыстары" атты арнайы бағдарламада сұхбат берді. Егер радио көздері жұлдыздардан болса, Күн де радио шуын шығаруы керек еді, бірақ Янски Күннен мұндай сигналды анықтамады. 1930 жылдардың басында Күн өзінің күн дақтары циклының белсенді емес кезеңінде болды. 1935 жылы Янски бұл ерекше радиосигналдардың жұлдызаралық газдың әсерінен, атап айтқанда, "зарядталған бөлшектердің жылулық қозғалысынан" пайда болуы мүмкін деген болжам жасады. Бірақ ол астрономдардан да, бұл олар үшін жат нәрсе болғандықтан, сондай-ақ Bell Labs-тен де қолдау таппады, өйткені депрессия кезінде трансатлантикалық байланыс жүйелеріне елеулі әсер етпейтін құбылысты зерттеуге жұмсалатын қаражатты ақтау мүмкін болмады.
At Bell Telephone Laboratories, Jansky built a directional antenna designed to receive radio waves at a frequency of 20.5 MHz (wavelength about 14.6 meters). It had a diameter of approximately 100 ft. (30 meter) and stood 20 ft. (6 meter) tall. It was mounted on top of a turntable on a set of four Ford Model T wheels, which allowed it to be rotated in the azimuthal direction, earning it the nickname "Jansky's merry go round" (the cost of which was later estimated to be less than $1000). After recording signals from all directions for several months, Jansky eventually categorized them into three types of static: nearby thunderstorms, distant thunderstorms, and a faint static or "hiss" of unknown origin. He spent over a year investigating the source of the third type of static. The location of maximum intensity rose and fell once a day, leading Jansky to initially surmise that he was detecting radiation from the Sun. After a few months of following the signal, however, the point of maximum static moved away from the position of the Sun. Jansky also determined that the signal repeated on a cycle of 23 hours and 56 minutes. Jansky discussed the puzzling phenomena with his friend, astrophysicist Albert Melvin Skellett, who pointed out that the observed time between the signal peaks was the exact length of a sidereal day; the time it took for "fixed" astronomical objects, such as a star, to pass in front of the antenna every time the Earth rotated. By comparing his observations with optical astronomical maps, Jansky concluded that the radiation was coming from the Milky Way and was strongest (7:10 p. m. on September 16, 1932) in the direction of the center of the galaxy, in the constellation of Sagittarius. Jansky announced his discovery at a meeting in Washington D. C. in April 1933 to a small audience who could not comprehend its significance. His discovery was widely publicized, appearing in the New York Times of May 5, 1933, and he was interviewed on a special NBC program on "Radio sounds from among the stars". If the radio sources were from the stars, the Sun should also be producing radio noise, but Jansky found that it did not. In the early 1930s, the Sun was at an inactive phase in its sunspot cycle. In 1935 Jansky made the suggestion that the strange radio signals may be produced from interstellar gas, in particular, by "thermal agitation of charged particles." but he found little support from either astronomers, for whom it was completely foreign, or Bell Labs, which could not justify, during the depression, the cost of research on a phenomenon that did not significantly affect trans Atlantic communications systems.
Қадағалау
Бірнеше ғалым Янскидің ашылуына қызығушылық танытты, бірақ радиоастрономия бірнеше жыл бойы дамымай қалған сала болып қала берді, бұл, бір жағынан, Янскидің астроном ретінде арнайы білімі болмауына байланысты болды. Оның бұл жаңалығы Ұлы депрессия кезінде жасалды, ал обсерваториялар кез келген жаңа және тәуекелді жобаларға қатысты сақтанды. Янскидің 1933 жылғы ашылуы туралы білген екі адам радиоастрономияның кейінгі дамуына зор ықпал етті: бірі – 1937 жылы Иллинойс штатындағы үй ауласында радиотелескопты жеке күшімен салған және астрономиялық радио толқындарды жүйелі түрде алғаш зерттеген радио инженері Гроуте Ребер. Екіншісі – Джон Д. Краус, ол Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін Огайо штатының университетінде радио обсерваториясын құрып, радиоастрономия бойынша оқулық жазды, ол радиоастрономдар арасында көп жылдар бойы стандартты оқулық болып саналды. Янскинің құрметіне радиоастрономдар радио көздерінің спектрлік сәулеленуін өлшеу үшін қолданатын бірлік – янский (1 Jy = 10−26 Вт⋅м−2⋅Гц−1) деп аталады. Ай бетіндегі Янский кратері де оның есімімен аталған. Ұлттық радиоастрономия обсерваториясының (NRAO) докторантурадан кейінгі тағылымдама бағдарламасы Карл Янскидің есімімен аталады. Сонымен қатар, NRAO жыл сайын Янскидің құрметіне Янский сыйлығын тартады. 2012 жылдың 10 қаңтарында NRAO Нью-Мексико штатының Магдалена қаласында орналасқан радиотелескоп, Very Large Array (VLA), радиоастрономияға Карл Янскинің қосқан үлесінің құрметіне Карл Г. Янскидің өте үлкен массиві деп қайта аталды. Янскидің түпнұсқалық айналмалы телескобының толық көшірмесі Батыс Вирджиния штатының Грин-Банк қаласындағы Грин-Банк обсерваториясының (бұрынғы NRAO) аумағында, Грот Ребердің 9 метрлік тарелкасының қайта құрылған нұсқасының жанында орналасқан. 1998 жылы Нью-Джерси штатының Холмдел қаласындағы 101 Crawfords Corner Road мекенжайында орналасқан Bell Labs Holmdel Complex-тегі Янскидің антеннасының бастапқы орны Тони Тайсон және Lucent Technologies компаниясының Роберт Уилсон (Bell Telephone Laboratories компаниясының мұрагері) анықталды, және оның жетістігін құрметтеу үшін онда монумент және тақта орнатылды. Монумент – антеннаның стилделген мүсіні, ол Янскидің антеннасы 1932 жылдың 16 қыркүйегінде сағат 19:10-да, біздің галактикамыздың орталығымен Сарышаян жұлдыздығына қарай бағытталғанда максималды сигнал тіркелген сәттегідей бағытталған. Янски шуы Янскидің есімімен аталады және ол ғарыштық шығу тегіне жататын жоғары жиілікті статикалық кедергілерді білдіреді (космикалық шу). 1932 Jansky астероиді және Ай бетіндегі Янский кратері де оның есімімен аталған.
Several scientists were interested in Jansky's discovery, but radio astronomy remained a dormant field for several years, due in part to Jansky's lack of formal training as an astronomer. His discovery had come in the midst of the Great Depression, and observatories were wary of taking on any new and potentially risky projects. Two men who learned of Jansky's 1933 discovery were of great influence on the later development of the new study of radio astronomy: one was Grote Reber, a radio engineer who singlehandedly built a radio telescope in his Illinois back yard in 1937 and did the first systematic survey of astronomical radio waves. The second was John D. Kraus, who, after World War II, started a radio observatory at Ohio State University and wrote a textbook on radio astronomy, long considered a standard by radio astronomers. In honor of Jansky, the unit used by radio astronomers for the spectral irradiance of radio sources is the jansky (1 Jy = 10−26 W⋅m−2⋅Hz−1). The crater Jansky on the Moon is also named after him. The National Radio Astronomy Observatory (NRAO) postdoctoral fellowship program is named after Karl Jansky. Additionally, NRAO awards the Jansky Prize annually in Jansky's honor. On January 10, 2012, the NRAO announced the Very Large Array (VLA), the radio telescope in Magdalena, New Mexico, would be renamed the Karl G. Jansky Very Large Array in honor of Karl Jansky's contribution to radio astronomy. A full scale replica of Jansky's original rotating telescope is located on the grounds of the Green Bank Observatory (, formerly an NRAO site) in Green Bank, West Virginia, near a reconstructed version of Grote Reber's 9 meter dish. In 1998, the original site of Jansky's antenna at what is now the Bell Labs Holmdel Complex at 101 Crawfords Corner Road, Holmdel, New Jersey, was determined by Tony Tyson and Robert Wilson of Lucent Technologies (the successor of Bell Telephone Laboratories) and a monument and a plaque were placed there to honor the achievement. The monument is a stylized sculpture of the antenna and is oriented as Jansky's antenna was at 7:10 p. m. on September 16, 1932, at a moment of maximum signal caused by alignment with the center of our galaxy in the direction of the constellation Sagittarius. Jansky noise is named after Jansky, and refers to high frequency static disturbances of cosmic origin. (Cosmic noise). Asteroid 1932 Jansky is named after him, as is the lunar crater Jansky.
Таңдалған жазбалар
65 жыл өткен соң, В. А. Имбриале жазған түсіндірме алдысөзбен бірге қайта басылды.
Reprinted 65 years later as along with an explanatory preface by W. A. Imbriale, .