Карл Гуте Янский

Карл Гуте Янский
Рожденный	( 1905-10-22 ) 22 октября 1905 г. Норман , Оклахома , США
Умер	14 февраля 1950 г. ) ( 1950-02-14 ) ( 44 года Ред Бэнк, Нью-Джерси , США
Альма-матер	Университет Висконсина (BS)
Известный	Радиоастрономия
Научная карьера
Поля	Физика Радиоастрономия
Учреждения	Белл Лаборатории

Карл Гуте Янский (22 октября 1905 — 14 февраля 1950) — американский физик и радиоинженер, который в апреле 1933 года впервые объявил о своём открытии радиоволн , исходящих от Млечного Пути в созвездии Стрельца . Его считают одним из основоположников радиоастрономии .

Ранний период жизни

Карл Гут Янски родился в 1905 году на тогдашней территории Оклахомы , где его отец, Сирил М. Янски, был деканом инженерного колледжа Университета Оклахомы в Нормане. Сирил М. Янский, родившийся в Висконсине в семье чешских иммигрантов, начал преподавать в возрасте шестнадцати лет. На протяжении всей своей активной жизни он был учителем, а затем вышел на пенсию с должности профессора электротехники в Университете Висконсина. Он был инженером с сильным интересом к физике, и эта черта передалась его сыновьям. Карл Янский был назван в честь доктора Карла Юджина Гуте , профессора физики Мичиганского университета, который был важным наставником Сирила М. Янски.

Мать Карла Янского, урожденная Нелли Моро, имела французское и английское происхождение. Брат Карла Сирил Янски-младший, который был на десять лет старше, помог построить некоторые из первых радиопередатчиков в стране, в том числе 9XM в Висконсине (ныне WHA Общественного радио штата Висконсин ) и 9XI в Миннесоте (ныне KUOM ).

Карл Янски учился в колледже Висконсинского университета , где в 1927 году получил степень бакалавра физики . Он остался еще на год в Мэдисоне, выполнив всю аспирантуру для получения степени магистра по физике, за исключением диссертации. В июле 1928 года в возрасте 22 лет он смог присоединиться к Bell Telephone Laboratories , и из-за заболевания почек, которое у него было еще в колледже (что в конечном итоге привело к его ранней смерти), его отправили в более здоровые районы полевой станции в Холмделе. , Нью-Джерси . Bell Labs хотела исследовать атмосферы и ионосферы свойства , используя « короткие волны » ( длины волн около 10–20 метров) для использования в трансатлантической радиотелефонной связи. Янскому, как радиоинженеру, поручили исследовать источники статического электричества , которые могли помешать передаче голоса по радио.

Радиоастрономия

Янский и его вращающаяся направленная радиоантенна (начало 1930-х годов), первый в мире радиотелескоп.

В Bell Telephone Laboratories Янский построил направленную антенну, предназначенную для приема радиоволн на частоте 20,5 МГц (длина волны около 14,6 метра). Он имел диаметр около 100 футов (30 метров) и высоту 20 футов (6 метров). Он был установлен поверх поворотной платформы на наборе из четырех колес Ford Model-T , что позволяло вращать его в азимутальном направлении, за что он получил прозвище «карусель Янского» (стоимость которого позже была оценена быть меньше 1000 долларов). Вращая антенну, можно было точно определить направление принимаемого сигнала. Интенсивность сигнала регистрировалась аналоговой записывающей системой, расположенной в небольшом навесе сбоку от антенны.

После записи сигналов со всех направлений в течение нескольких месяцев Янски в конце концов разделил их на три типа помех: ближайшие грозы, далекие грозы и слабые помехи или «шипение» неизвестного происхождения. Он потратил больше года на исследование источника статического электричества третьего типа. Место максимальной интенсивности поднималось и опускалось один раз в день, что привело Янски к первоначальному предположению, что он обнаруживает излучение Солнца.

Однако через несколько месяцев наблюдения за сигналом точка максимальной статики отодвинулась от положения Солнца. Янски также определил, что сигнал повторялся с циклом в 23 часа 56 минут. Янски обсуждал загадочные явления со своим другом, астрофизиком Альбертом Мелвином Скеллеттом, который отметил, что наблюдаемое время между пиками сигнала было точной продолжительностью звездного дня ; время, необходимое «неподвижным» астрономическим объектам, таким как звезда, чтобы пройти перед антенной каждый раз, когда Земля вращается. излучение исходило от Млечного Пути и было наиболее сильным (19:10 16 сентября 1932 года) в направлении центра галактики, в созвездии Стрельца Сравнив свои наблюдения с оптическими астрономическими картами, Янский пришел к выводу, что .

Янский объявил о своем открытии на встрече в Вашингтоне в апреле 1933 года небольшой аудитории, которая не могла понять его значения. Его открытие получило широкую огласку, появившись в газете «Нью-Йорк Таймс» от 5 мая 1933 года. и он дал интервью в специальной программе NBC «Звуки радио среди звезд». В октябре 1933 года его открытие было опубликовано в журнальной статье под названием «Электрические помехи, очевидно, внеземного происхождения» в « Трудах Института радиоинженеров » .

Если бы радиоисточники исходили от звезд, Солнце также должно было бы создавать радиошум, но Янский обнаружил, что это не так. В начале 1930-х годов Солнце находилось в неактивной фазе своего цикла солнечных пятен. В 1935 г. Янский высказал предположение, что странные радиосигналы могут возникать из межзвездного газа, в частности, за счет «теплового возбуждения заряженных частиц». Янский выполнил эти исследования, когда ему было еще двадцать с небольшим, и он имел степень бакалавра физики.

Янский хотел продолжить исследование радиоволн Млечного Пути после 1935 года (он назвал излучение «звездным шумом» в диссертации, которую он представил для получения степени магистра Университета Висконсина в 1936 году). но он не нашел особой поддержки ни со стороны астрономов, для которых это было совершенно чуждо, ни со стороны лабораторий Белла, которые не могли оправдать во время Великой депрессии затраты на исследование явления, не оказавшего существенного влияния на трансатлантические системы связи.

Следовать за

Несколько ученых заинтересовались открытием Янски, но радиоастрономия оставалась бездействующей областью в течение нескольких лет, отчасти из-за отсутствия у Янски формального астрономического образования. Его открытие произошло в разгар Великой депрессии, и обсерватории опасались браться за любые новые и потенциально рискованные проекты.

Два человека, узнавшие об открытии Янски 1933 года, оказали большое влияние на дальнейшее развитие нового исследования радиоастрономии: один был Гроте Ребер , радиоинженер, который в одиночку построил радиотелескоп на своем заднем дворе в Иллинойсе в 1937 году и сделал первые систематические исследования. исследование астрономических радиоволн. Вторым был Джон Д. Краус , который после Второй мировой войны открыл радиообсерваторию в Университете штата Огайо и написал учебник по радиоастрономии, долгое время считавшейся стандартом радиоастрономов.

В 1930 году практически все, что мы знали о небесах, основывалось на том, что мы могли видеть или фотографировать. Карл Янский все изменил. Вселенная радиозвуков, к которым человечество было глухо с незапамятных времен, теперь вдруг разразилась полным хором. –Джон Д. Краусс

Смерть и наследие

Очень большая решетка Карла Дж. Янски, Национальная радиоастрономическая обсерватория, Нью-Мексико

Полноразмерная копия радиотелескопа Янски, сейчас находится в обсерватории Грин-Бэнк.

Мемориальная доска Грин-Бэнкс: Янская антенна

Янски был жителем Литтл-Сильвер, штат Нью-Джерси , и умер в возрасте 44 лет в больнице Ред-Бэнк, штат Нью-Джерси (теперь она называется Медицинский центр Ривервью ) из-за сердечного заболевания.

Если бы Янский не умер в очень раннем возрасте, он, несомненно, был бы удостоен Нобелевской премии. Его случайное открытие положило начало новому разделу астрономии — радиоастрономии. –Уильям А. Имбриале

В честь Янского единицей, используемой радиоастрономами для измерения спектральной освещенности радиоисточников, является янский (1 Ян = 10 ⁻²⁶  W⋅m ⁻² ⋅Hz ⁻¹ ). кратер Янский на Луне Его именем также назван стипендий Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO) . Программа постдокторских носит имя Карла Янского. Кроме того, NRAO ежегодно вручает Премию Янского в честь Янского. 10 января 2012 года NRAO объявило, что Очень Большая Решетка (VLA), радиотелескоп в Магдалене, Нью-Мексико, будет переименована в Очень Большую Решетку Карла Дж. Янски в честь вклада Карла Янски в радиоастрономию.

Полномасштабная копия оригинального вращающегося телескопа Янски расположена на территории обсерватории Грин-Бэнк ( 38 ° 25'53,9 "с.ш. 79 ° 48'58,5" з.д. , ранее являвшаяся объектом NRAO ) в Грин-Бэнк, Западная Вирджиния , рядом с реконструированной версией Гроте Ребера 9-метровой тарелки .

В 1998 году первоначальное место антенны Янского ( 40 ° 21'54,5 дюйма с.ш. 74 ° 09'48,9 дюйма з.д. ) на месте нынешнего комплекса Bell Labs Holmdel по адресу 101 Crawfords Corner Road, Холмдел, Нью-Джерси , было определено Тони Тайсоном и Робертом Уилсоном из Lucent Technologies (преемника Bell Telephone Laboratories), и были установлены памятник и мемориальная доска. там, чтобы почтить это достижение. Памятник представляет собой стилизованную скульптуру антенны и ориентирован так, как антенна Янского была в 19:10 16 сентября 1932 года, в момент максимального сигнала, вызванного выравниванием с центром нашей галактики в направлении созвездия Стрельца.

Шум Янского в честь Янского и относится к высокочастотным статическим возмущениям космического назван происхождения. ( Космический шум ).

астероид 1932 Янский . Его именем назван как и лунный кратер Янский .

Избранные произведения

• Янский, Карл Гут (декабрь 1932 г.). «Направленные исследования атмосферики на высоких частотах». Учеб. ИРЭ . 20 (12): 1920. doi : 10.1109/JRPROC.1932.227477 . S2CID   51660959 .
• Янский, Карл Гут (8 июля 1933 г.). «Радиоволны из-за пределов Солнечной системы» . Природа . 132 (3323): 66. Бибкод : 1933Natur.132...66J . дои : 10.1038/132066a0 . S2CID   4063838 .
• Янский, Карл Гут (октябрь 1933 г.). «Электрические помехи, очевидно, внеземного происхождения». Учеб. ИРЭ . 21 (10): 1387. doi : 10.1109/JRPROC.1933.227458 . Перепечатано 65 лет спустя как Янский, Карл Гут (июль 1998 г.). «Электрические помехи, очевидно, внеземного происхождения». Учеб. ИИЭЭ . 86 (7): 1510–1515. дои : 10.1109/JPROC.1998.681378 . S2CID   47549559 . вместе с пояснительным предисловием В.А. Имбриале, «Введение в «Электрические возмущения, очевидно, внеземного происхождения» .
• Янский, Карл Гут (декабрь 1933 г.). «Электрические явления, очевидно, имеющие межзвездное происхождение». Популярная астрономия . 41 : 548. Бибкод : 1933PA.....41..548J .
• Янский, Карл Гут (октябрь 1935 г.). «Заметка об источнике межзвездных помех». Учеб. ИРЭ . 23 (10): 1158. doi : 10.1109/JRPROC.1935.227275 . S2CID   51632813 .
• Янский, Карл Гут (декабрь 1937 г.). «Минимальные уровни шума, полученные на коротковолновых радиоприемных системах». Учеб. ИРЭ . 25 (12): 1517. doi : 10.1109/JRPROC.1937.228780 . S2CID   51660095 .

См. также

• Радиотелескоп Ребера
• Астрономический радиоисточник
• Радиоастрономия

Ссылки

• Салливан, WT, изд. (1984), Ранние годы радиоастрономии: размышления через пятьдесят лет после открытия Янски , Cambridge University Press, ISBN  978-0-521-61602-7 . В частности, глава 1 Салливана «Карл Янски и открытие внеземных радиоволн», стр. 3–42.
• Салливан, WT (2009), Космический шум: история ранней радиоастрономии , издательство Кембриджского университета . В частности гл. 2.

Внешние ссылки

• Мой брат Карл Янский и его открытие радиоволн из-за пределов Земли
• Гиго, Ф. (7 февраля 2006 г.). «Карл Янский и открытие космических радиоволн» . Национальная радиоастрономическая обсерватория .
• «Случайные открытия в радиоастрономии: материалы семинара, проведенного в Национальной радиоастрономической обсерватории, Грин-Бэнк, Западная Вирджиния, 4, 5, 6 мая 1983 года»; В честь 50-летия объявления об открытии космических радиоволн Карлом Г. Янским 5 мая 1933 года. Под редакцией К. Келлермана и Б. Шитса (1983) 321 стр.
• Сопровождаются 3 фотографии: 1962 г., 1960 г. (с Гроте Ребер) и фотография Карла Янского, еще одного пионера астрономии, 1930 г.
• Энциклопедия истории и культуры Оклахомы - Янски, Карл
• Детективная работа привела к созданию памятника в честь отца радиоастрономии — праздник радиоастрономии в NOKIA Bell Labs