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你的日常生活很大程度上取决于天文学家的发现

天文学为何如此重要?天文学的发现和发明在数千年来塑造了人类的经历。

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位于亚利桑那州的海军精密光学干涉仪跟踪恒星的运动,为使现代生活成为可能的大部分 GPS 卫星提供导航。来源:美国海军天文台

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自文明的早期开始,天文学就对我们的文化产生了巨大的影响。古代人类为星座命名并跟踪它们,以便知道何时种植庄稼。占星家密切关注天空,寻找任何可能预示厄运的改变。而对普通人来说,天堂就像一本故事书,记录着他们喜爱的传说,就像当今的热门电影一样。

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数千年来,天文学对社会的贡献只会变得更加重要。你数码单反相机和智能手机中的数码相机——推动社交媒体兴起的设备——可能不会像今天这样,如果没有天文学家们花费数十年时间挑战极限Wi-Fi 是由一位天文学家发明的,他试图提高望远镜图像的清晰度。我们对地球未来的想法,也是受到了天文学家们对金星失控的全球温室效应的观测——以及这对我们自己星球气候变化意味着什么——的启发。

以下是天文学家重塑我们现代世界的四种令人惊讶的方式。所以下次有人问研究太空有什么用时,你就能给出一个巧妙的回答。

指引现代生活的星图

二十多年来,一个形状像 1,400 英尺 Y 字形的天文台在亚利桑那州北部的安德森梅萨地区绵延展开。这个由军方拥有,并由美国海军天文台和洛厄尔天文台的天文学家共同运营的仪器,是同类中最大的望远镜。

海军精密光学干涉仪使用一组望远镜来精确记录恒星的位置,并以惊人的精度跟踪它们的微小运动。GPS 卫星和其他航天器依赖这些星图在宇宙中规划航线。没有这些数据,GPS 卫星将无法告诉我们我们在哪里或要去哪里。NASA、国防部以及各种其他现代科技使用的设备都会迷失方向,你的手机也一样——很可能,你也会。

解锁太阳的能量

在世界许多地方,天文学为我们带来光明。在 20 世纪 30 年代,德裔美国天文学家汉斯·贝特证明了核反应是我们太阳和其他所有恒星的能量来源。他的工作描述了太阳如何利用核聚变将氢转化为氦,释放出巨大的能量。

随着欧洲战火一触即发,天文学之外的应用很快就变得显而易见。在曼哈顿计划期间,贝特甚至被任命领导洛斯阿拉莫斯理论小组,在那里他参与了第一批核弹的研发。(他后来反对这种武器。)贝特的工作还帮助科学家们开发了核能,核能是通过裂变而非聚变实现的。如今,世界各地有数百座核电站。

雷达的开发

在贝特揭开太阳秘密的同时,世界各地的研究人员正在开发和部署第一批雷达仪器来研究地球的电离层。这是太阳和宇宙辐射电离我们星球大气层的区域,会将原子中的电子打掉。

随着英国越来越担心德国的空袭,该国国防部向无线电物理学家罗伯特·沃森-瓦特询问是否可以利用这项技术作为一种死亡射线来击落敌机。相反,这位科学家建议雷达可用于跟踪接近的飞机;随着第二次世界大战的爆发,雷达技术在陆地、空中和海上变得至关重要。雷达的应用现在远远超出了军事范畴。没有它,预报员将无法监测逼近的天气并发现龙卷风形成等令人担忧的地区。

记忆海绵的发明

正如床垫公司喜欢提醒我们的那样,普通人一生中大约三分之一的时间都在睡觉。如果你经常能睡个好觉,你可能要感谢 NASA。在阿波罗计划期间,北美航空公司(North American Aviation Inc.)的工程师查尔斯·约斯特(Charles Yost)被选中研究运载宇航员前往月球的指令舱的吸收技术。

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几年后,NASA 再次征用了这项经验。这一次,他被指派帮助为 NASA 艾姆斯研究中心(NASA’s Ames Research Center)的飞机制造更安全、更舒适的航空座椅。据 NASA 称,“约斯特创造了一种开放式、聚合物‘记忆’海绵材料,具有不寻常的粘弹性;也就是说,它兼具高能量吸收和柔软的特性。”

这种新海绵在飞机失事时提供了更多保护——而且长途飞行也更舒适。他们称之为“慢回弹海绵”。约斯特将这项技术剥离给了私营部门,在那里升级版本仍用于从橄榄球头盔到摩托车座椅、服装,以及,是的,床垫等各种产品。

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