{h1}
vetenskap + teknik

Transit av Venus: en måste-se för alla ... nej seriöst

Anonim

När Australien II vann America's Cup-yachtloppet 1983, utropade premiärministern Bob Hawke famously: "Enhver chef som segrar någon för att inte vända upp idag är en bum."

Med inspiration från det här ganska starka förslaget att några anmärkningsvärda händelser motiverar avbrottet av "arbete som vanligt", tar jag mig friheten att föreslå att någon utbildningsminister som inte instruerar skolans huvudmän och lärare att avbryta normal läroplan nästa onsdag är också en rumpa. Faktum är att de kanske bara är olämpliga för att fungera.

Händelsen som kommer att inträffa den 6 juni är betydligt mer betydelsefull än bara att vinna en yacht race och på pedagogiska villkor är det mycket mer värdefullt.

En artikel om The Conversation av Helen Maynard-Casely har redan fått viss information om dess bakgrund och betydelse, men det finns mycket mer att säga och lärt sig. Jag talar om Venus transitering över solens ansikte.

Snarare är transiten synlig över hela Australien och Nya Zeeland, och det sker hela tiden när barnen är i skolan. Från östra Australien kan hela transiten ses, varar i mer än sex timmar.

(I västra Australien har transiteringen redan börjat vid soluppgången, men det betyder lite.)

Jag föreslår inte att någon ska titta på det hela. Vad jag föreslår är att alla ska ta en titt i en minut eller två och reflektera över transitens speciella betydelse. Om sådana sällsynta händelser inte ägde rum, skulle vi förmodligen inte tala engelska, eller spela cricket.

Detta bör inte betraktas som en distraktion från den stela skolplanen, utan snarare som ett mångfacetterat tillfälle att öka våra barns utbildning. Det bör också ses som ett tillfälle för alla australier och nyazeeländare att reflektera över hur deras länder blev medlemmar i det eventuella brittiska samväldet.

Låt mig göra några viktiga punkter, och jag låter dig, kära läsare, begrunda vilka av dem som har betydelse för många olika akademiska och praktiska ämnen:

  • James Cook kartlade Nya Zeeland och Australiens östkust och hävdade dem för kronan, som en del av hans första Stilla havet expedition 1768-1771. Expeditionens främsta syfte var observationen av Venuss transit från Tahiti i juni 1769.

Ämnen: historia, astronomi, juridik - var Australien verkligen terra nullius (ingenmans land)?

  • Kock och kollegor skickades för att observera transiteringen, eftersom den engelska astronomen Edmond Halley hade föreslagit årtionden förut att det skulle leda till en bättre utvärdering av avståndet till solen (Astronomiska enheten eller AU).

Därefter skulle astronomer och matematiker kunna beräkna bättre tabeller över månens framtida positioner, från vilka sjömän skulle kunna berätta tiden och deras longitud.

Ämnen: matematik, fysik, geografi, navigering och kartläggning.

  • Även om det ofta sägs att Cook behövde resa till andra sidan jordklotet, eftersom transiteringen inte kunde ses från Europa, är det felaktigt. Transittionen var strax före norra sommarsolståndet, vilket innebar att den kunde ses i sin helhet över polcirkeln.

Brittarna skickade också expeditioner till Norge och Kanada. King George III såg del av transittionen från Richmond, väster om London. Fransmännen gick till Baja California, inför den spanska oppositionen i Filippinerna, och även till deras Indiska oceanen territorier.

Kocken skickades söderut för att få parallaxen för ett extremt ackord (en rak linje som förenar ändarna av en båge) över solens ansikte.

Ämnen: geometri, kartläggning, mätning, årstider och klimat.

  • År 1761 hade de många transiteringarna av Venus-expeditioner misslyckats med att ge användbar information om Edmond Halleys koncept.

Lektion: Låt dig inte avskräckas av dina misslyckanden - fortsätt försök!

  • Observationerna från Cooks 1769-expedition var inte tillräckligt exakta för att uppfylla Halleys krav heller.

Lektion: En stor positiv avkastning kan härledas från vetenskapliga och andra högkostnadsprojekt, även om det ursprungliga målet misslyckas.

  • Det var tre år innan Cook återvände till England. Många av hans män dog på resan, andra var borta längre. Den franska aristokraten Guillaume Le Gentil var frånvarande i sitt hemland i 11 år, förklarades avliden i hans frånvaro och misslyckades med att få användbara observationer i både 1761 och 1769.

Han fullbordade dock ovärderliga naturhistoriska studier i Mauritius och Madagaskar.

Ämnen: botanik, zoologi, geologi och antropologi.

  • Till följd av Cooks ankomst till Australien har många platser här länkade namn: Botany Bay med Cape Solander vid ingången, Cooktown och Green Island i norra Queensland, och många platser både mellan och längre norrut och söder.

Expeditionen ledde till att känguruer fick namnet de gjorde, och till namnet på Banksia-plantans släkt.

Ämnen: botanik, zoologi, geografi, geologi och historia.

  • Cook förlorade bara några män till skörbjugg i 1768-71, hans metoder att ta itu med det ledde till stora förbättringar i förståelsen för orsakerna till den sjukdomen och andra.

Ämnen: medicin, näring och fysiologi.

  • Det var order från Cooks överordnade på Admiralty i London, i ett förseglat kuvert som inte skulle öppnas förrän transiteringen hade passerat och instruerade honom att söka efter "Terra Australis Incognita", det stora okända södra landet som trodde att det existerade.

Vi vet alla vad som hände som ett resultat.

Lektion : Det uppgivna målet med någon mänsklig uppgift är kanske inte den enda avsikten, mer än Apollo-programmet hade ett enda syfte att låta några astronauter gå över månens yta.

  • Två andra brittiska transitobservatörer var Charles Mason och Jeremiah Dixon. I mitten av 1760-talet, mellan transiter, undersökte de den eponymiska Mason-Dixon-linjen som delar Förenta staterna i norr och söder.

Ämne: Det amerikanska inbördeskrigets historia och avskaffandet av slaveri.

De närmaste transiterna av Venus inträffade 1874 och 1882 och observerades också noga. År 1874 skickade Ryssland enbart 26 expeditioner, Storbritannien ett dussin, Förenta staterna åtta, Frankrike och Tyskland sex vardera, Italien tre och Nederländerna bara en.

God geografisk täckning behövdes, men eftersom transiteringen var i december var det en bättre chans att få klar himmel på södra halvklotet. Som ett resultat skickade britterna expeditioner till Christchurch i Nya Zeeland, en mängd olika platser i sydöstra Australien - inklusive det nybyggda Sydney Observatory - och flera andra platser.

Amerikanerna skickade expeditioner till Peking, Vladivostok och Nagasaki på norra halvklotet, till Bluff, Queenstown, Chathamöarna och flera andra platser i Nya Zeeland, till Hobart i Tasmanien, och till och med till den vindväxta Kerguelen ön i Indiska oceanen.

Franska expeditioner gick till platser som Nya Kaledonien och Campbell Island och en tysk expedition gick till Auckland öarna.

Med hjälp av data som samlats från dessa observationer, beräknade den kanadensisk-amerikanska astronomen Simon Newcomb ett värde för avståndet till solen på 149, 59 ± 0, 31 miljoner kilometer, en precision av en del i 480.

Detta var mer eller mindre i linje med vad Edmond Halley hade förväntat sig nästan två århundraden tidigare: att en bestämning av solavståndet till en del i 500 skulle vara genomförbart.

Vid den tiden var det dock inte längre något behov av månborden som hade varit Halleys huvudmotivation.

Utvecklingen av den marina kronometern av John Harrison (som beskrivs i Dava Sobels bok Longitud) hade löst problemet med longitudbestämning och navigering till sjöss.

På sin andra och tredje resa till Stilla havet hade James Cook faktiskt använt marina kronometrar och svurit av dem som det bästa sättet att navigera.

Med tanke på det faktum jag har skrivit ovan om olika spin-offs från transitering av Venus expeditioner, finns det en sista punkt som jag kanske skulle nämna.

En stor skillnad från 1800-talets observationer av Cook och andra och 1900-talets åskådningar var tillkomsten av fotografering. Jules Janssen, en fransman som observerade både transiterna 1874 och 1882, uppfann en cirkulär fotografisk platta, med vilken han under en transit kunde ta upp till 60 bilder av solen - en sekund varje sekund - med en liten urverkningsmekanism för att driva plattan runt.

Senare träffade den berömda uppfinnaren Thomas Edison Janssen och tittade på den här apparaten, och det inspirerade honom i utvecklingen av filmkameran.

Filmens hela historia ändrades av det faktum att Edison såg hur man gör en filmkamera med hjälp av en teknik som utvecklats för att göra mätningar av en transitering av Venus.

I modern tid har Venus använts på ett helt annat sätt för att få ett mycket exakt värde för den astronomiska enheten. Genom att studsa radarpulser från planeten har astronomer kunnat mäta sitt avstånd från jorden och bestämma sedan avståndet från jorden till solen. Med detta och andra högteknologiska metoder har det moderna värdet för AU bestämts: 149 597 870 700 ± 3 meter.

När Venus långsamt kantar sig över solens ansikte onsdagen den 6 juni, tror jag att alla ska ta en titt. Inte direkt, och absolut inte genom ett teleskop eller kikare, utan snarare med ett av de många säkra sätten att betrakta solen, inklusive solglasögon om du har dem eller projicerar en bild med ett teleskop på en skärm.

Det enklaste sättet är med en spegel: bandpappa över hela spegeln, förutom en fyrkant på ungefär fem eller sex millimeter bred. Reflektera en bild av solen på en lämplig skärm flera meter bort (t.ex. ett vitt tak eller ett papper). Den runda solbilden kommer att vara flera centimeter över.

Det visar dig den svarta bloben av Venus i transit, ca 4% av solens diameter. Det är din sista chans: Nästa transitering av Venus kommer inte att ske förrän 2117.

Så varför titta inte på kvällsnyheterna eller på internet? Jag ska berätta för dig: jämför erfarenheterna av att titta på ett fotbollsmatch hemma på TV och på arenan. Den förra är bekvämare, och du får en bättre uppfattning. Den senare är en helt annan upplevelse, och mycket mer minnesvärd.

De flesta kommer bara ihåg tio eller 20 olika dagar från skolan, resten sammanfogas i en fuzzy helhet. Venusens transit den 6 juni borde vara en dag som eleverna aldrig glömmer.

Vidare läsning:

  • En kommande transitering - Helen Maynard-Casely

Rekommenderas

Hur undersökande journalister använder sociala medier för att avslöja sanningen

Firande Marion Walter - och andra oskilda kvinnliga matematiker

Arbetet står verkligen inför en hård kamp i Skottland