เราทุกคนรู้ว่าความปั่นป่วนในชั้นบรรยากาศทำให้ดวงดาวระยิบระยับ แต่ก็ทำให้ภาพจากกล้องโทรทรรศน์พร่ามัวอย่างรุนแรงเช่นกัน นิวตันตระหนักถึงสิ่งนี้ในปี 1730 เมื่อเขาเขียน ว่า “อากาศที่เรามองผ่านดวงดาวนั้นอยู่ในอาการสั่นตลอดเวลา … วิธีแก้ไขเพียงอย่างเดียวคืออากาศที่เงียบสงบและเงียบสงบที่สุด เช่น อาจพบได้บนยอดของ ภูเขาที่สูงที่สุดเหนือเมฆมวลรวม”
ในทางทฤษฎี
กล้องโทรทรรศน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้นควรจะสามารถแก้ไขลักษณะที่เล็กลงภายในภาพถ่ายทางดาราศาสตร์ได้ แต่การเบลอเนื่องจากความปั่นป่วนของชั้นบรรยากาศนั้นรุนแรงมากจนแม้แต่กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินที่ใหญ่ที่สุดในปัจจุบัน (เส้นผ่านศูนย์กลาง 8-10 ม.)
ก็ไม่สามารถมองเห็นได้ชัดเจนกว่ากล้องโทรทรรศน์หลังบ้านขนาดเล็ก 20 ซม. ที่นักดาราศาสตร์สมัครเล่นใช้ในตอนเย็นสุดสัปดาห์ เพื่อแก้ไขสถานการณ์นี้ นักดาราศาสตร์ได้หันมาใช้เลนส์ปรับแสง ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่วัดภาพรวมของความปั่นป่วนในชั้นบรรยากาศ แล้วแก้ไขการบิดเบี้ยวของแสงที่เกิดขึ้น
โดยใช้กระจกพิเศษที่เปลี่ยนรูปได้ (โดยปกติจะเป็นกระจกขนาดเล็กที่วางอยู่ด้านหลังกระจกหลักของกล้องโทรทรรศน์) เนื่องจากความปั่นป่วนมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา การวัดและการแก้ไขเหล่านี้จึงต้องทำหลายร้อยครั้งต่อวินาที ระบบออปติกแบบปรับตัวในยุคแรกๆ ใช้แสงจากดาวสว่าง
เพื่อวัดความปั่นป่วน อย่างไรก็ตาม วัตถุที่น่าสนใจทางดาราศาสตร์ส่วนใหญ่ไม่มีดาวสว่างอยู่ใกล้เพียงพอ และด้วยเหตุนี้การครอบคลุมท้องฟ้าของเลนส์แบบปรับได้จึงค่อนข้างจำกัด จากนั้นในช่วงต้นทศวรรษ 1980 นักดาราศาสตร์ตระหนักว่าพวกเขาสามารถใช้เลเซอร์เพื่อสร้าง “ดาว” เทียมขึ้นมา
ทดแทนได้ ข้อมูลเชิงลึกนี้ช่วยขยายขอบเขตของระบบออพติคแบบปรับตัวได้อย่างมาก เนื่องจากเลเซอร์สามารถชี้ไปในทิศทางของเป้าหมายที่สังเกตบนท้องฟ้าได้ ในช่วงห้าปีที่ผ่านมา ระบบออพติคแบบปรับตัวด้วยแสงเลเซอร์ “ดาวนำทาง” เหล่านี้ได้บรรลุผลอย่างแท้จริง จนถึงจุดที่ทุกวันนี้
กล้องโทรทรรศน์
หลักขนาด 8-10 ม. ทุกตัวมีเลเซอร์บีคอนของตัวเอง เลเซอร์ที่ใช้ในบีคอนเหล่านี้มีกำลังเฉลี่ยประมาณ 5–15 วัตต์ (ในทางกลับกัน ตัวชี้เลเซอร์ทั่วไปมีกำลังน้อยกว่า 1 มิลลิวัตต์) อันที่จริงแล้ว กฎระเบียบของรัฐบาลกลางกำหนดให้หอดูดาวของสหรัฐฯ ปิดเมื่อเครื่องบินเข้าใกล้ หอดูดาวยังยื่นแผน
การสังเกตการณ์ล่วงหน้าเพื่อหลีกเลี่ยงการชนกับทรัพย์สินอวกาศที่ละเอียดอ่อน เลเซอร์สองประเภทมีอิทธิพลเหนือ ระบบแรกคือระบบที่สร้างขึ้นเองซึ่งปรับเข้ากับเส้นเรโซแนนซ์สีเหลือง 589 นาโนเมตรของโซเดียมที่เป็นกลาง สร้างดาวนำทางที่ระดับความสูงประมาณ 95 กม. โดยอะตอมของโซเดียม
ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในบรรยากาศชั้นบนของโลก ประเภทที่สองปรับเป็นสีเขียวหรือแม้แต่ความยาวคลื่นอัลตราไวโอเลต และใช้การกระเจิงของโมเลกุลและอนุภาคในชั้นบรรยากาศแบบเรย์ลีเพื่อสร้างดาวนำทางที่ระดับความสูง 15-20 กม. ข้อได้เปรียบของเลเซอร์สีเขียวและอัลตราไวโอเลต
คือมีจำหน่ายในท้องตลาด ทำให้มีราคาถูกกว่าระบบออปติกแบบปรับอัตโนมัติที่ใช้ประโยชน์จากแสงสีเหลือง ต้องขอบคุณออปติคแบบปรับตัวได้ของเลเซอร์นำทางดาว ทำให้กล้องโทรทรรศน์ขนาด 8-10 ม. ในปัจจุบันมีความละเอียดเชิงพื้นที่ที่ความยาวคลื่นการสังเกตด้วยอินฟราเรดที่ดีกว่ากล้องโทรทรรศน์
อวกาศฮับเบิล เพียงเพราะขนาดกระจกที่ใหญ่กว่า กล้องโทรทรรศน์ยักษ์ที่เสนอ เช่น กล้องโทรทรรศน์สามสิบเมตร กล้องโทรทรรศน์มาเจลลันยักษ์ และกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากของยุโรป ล้วนวางแผนที่จะใช้ดาวนำแสงเลเซอร์หลายดวงพร้อมกัน ซึ่งจะช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถวัด
และแก้ไข
ความปั่นป่วนในคอลัมน์ 3 มิติทั้งหมดของอากาศเหนือกล้องโทรทรรศน์ได้ ระบบเลเซอร์หลายตัวเหล่านี้จะใช้เทคนิคของการตรวจเอกซเรย์ ซึ่งคล้ายกับที่ใช้ในการสแกนด้วยเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ตามแนวแกน (CAT) ของการถ่ายภาพทางการแพทย์ เพื่อสร้างโปรไฟล์ความปั่นป่วนขึ้นมาใหม่
ทำให้สามารถแก้ไขออปติกแบบปรับได้ในขอบเขตการมองเห็นที่กว้างกว่าที่มีอยู่ในปัจจุบัน ฟิสิกส์อะตอม ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา มันเป็นไปได้ที่จะทำการทดลองทางชีวฟิสิกส์ที่ก่อนหน้านี้เป็นเพียงความฝัน ตัวอย่างเช่น ฉันทำงานในสาขาที่เรียกว่าชีวฟิสิกส์โมเลกุลเดี่ยว ในพื้นที่นี้ ความท้าทาย
คือการศึกษาโมเลกุลของสิ่งมีชีวิต เช่น โปรตีน กรดนิวคลีอิก คาร์โบไฮเดรต และสารเคมีอื่นๆ ที่ประกอบกันเป็นโมเลกุลทีละโมเลกุล การดำเนินการนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย เนื่องจากสารชีวโมเลกุลทั้งหมดมีขนาดเล็กเกินกว่าจะมองเห็นได้โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ทั่วไป อย่างไรก็ตาม เราพบว่าสิ่งเหล่านี้สามารถจัดการ
และวัดได้ และเทคนิคที่เกี่ยวข้องในการทำเช่นนี้มักจะต้องใช้เลเซอร์เทคนิคหนึ่งที่ห้องปฏิบัติการของฉันช่วยบุกเบิกเรียกว่า “ออปติคอลแหนบ” แนวคิดเบื้องหลังออปติคัลแหนบคือคุณสามารถใช้แรงดันการแผ่รังสีที่ได้รับจากลำแสงเลเซอร์อินฟราเรดเพื่อจับและจัดการวัสดุขนาดเล็ก รวมถึงโปรตีน
และกรดนิวคลีอิกแต่ละชนิด แล้วเคลื่อนย้ายไปมาภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ในการทำเช่นนี้ เราต่อเม็ดบีดขนาดเล็กจิ๋วเข้ากับโมเลกุล เช่น ดีเอ็นเอ จากนั้นเราสามารถใช้แหนบแบบออปติคัลและกับดักแบบออปติคัลเพื่อ “ยึด” เม็ดบีดเหล่านี้และใช้แรงควบคุมขนาดเล็กมากกับโมเลกุลดีเอ็นเอ
เลเซอร์ที่เราใช้สำหรับสิ่งนี้มีคุณสมบัติที่ค่อนข้างพิเศษ ไม่เหมือนเลเซอร์ในตัวชี้เลเซอร์หรือในเครื่องเล่นซีดีของคุณ เราต้องสามารถจับลำแสงเลเซอร์ได้อย่างเสถียรในอวกาศภายในเส้นผ่านศูนย์กลางของอะตอมไฮโดรเจน หรือประมาณ 1 Å เป็นเวลาหลายวินาทีต่อครั้ง นี่เป็นเพราะคู่เบสในโมเลกุลของ DNA นั้นแยกจากกันประมาณ 3.5 Å เท่านั้น และสิ่งหนึ่งที่เราสนใจที่จะศึกษาคือวิธีที่เอนไซม์
แนะนำ 666slotclub.com
