virtuális obszervatóriumok
DESCRIPTION
Csabai IstvánELTE Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék. Virtuális Obszervatóriumok. Az Univerzum rövid története: az atomoktól a csillagokig . Honnan tudjuk mindezt? . A világot szabályok, törvények vezérlik A törvények ismeretében (egyszerűsített) modelleket lehet alkotni - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/1.jpg)
VIRTUÁLIS OBSZERVATÓRIUMOK
Csabai István ELTE Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék
![Page 2: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/2.jpg)
Az Univerzum rövid története: az atomoktól a csillagokig
![Page 3: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/3.jpg)
Honnan tudjuk mindezt?
A világot szabályok, törvények vezérlik
A törvények ismeretében (egyszerűsített) modelleket lehet alkotni
A modell, megfelelő paraméterekkel, és kezdőállapotból indítva jóslatokat ad
A jóslatok összevethetőek a mérésekkel, észlelésekkel
![Page 4: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/4.jpg)
Példa: ingamozgás
![Page 5: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/5.jpg)
Példa: ingamozgás
l
m*g
a
Modell
![Page 6: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/6.jpg)
Példa: ingamozgás
Fizikai paraméterek: l,g,p
Szimuláció - jóslat
![Page 8: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/8.jpg)
Mire jó a fizika óra?
Ravasz feladatok megoldására.
A tanulóifjúság kínzására. A világ működésének megértésére.
Semmire.
![Page 9: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/9.jpg)
A TUDOMÁNY FEJLŐDÉSÉNEK RÖVID TÖRTÉNETE
![Page 10: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/10.jpg)
Kezdetben
észleléselmélet valóság
![Page 11: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/11.jpg)
Elmúlt századok: érzékszervek kiterjesztése
észleléselmélet valóság
modellek
kísérlet
műszerek
jóslatok
ellenőrzés
![Page 12: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/12.jpg)
Ma: elménk kiterjesztése
észleléselmélet valóság
modellek
kísérlet
műszerek
„virtuális valóság”jóslatok
ellenőrzés
![Page 13: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/13.jpg)
A tudomány fejlődésének rövid története Kezdetben: spekulációk
korlátozott észlelés: csak a saját érzékszervekre támaszkodtak Közelmúlt: a természet alaptörvényeinek
megértése elméletek kísérletek az érzékek kiterjesztése: detektorok, műszerek
az igazi korlátot még mindig az adatok hiánya jelentette modellezés: matematika (Newton)
Ma: komplex kölcsönhatások és részletek megértése
Észlelés, kísérlet, elmélet Technológiai fejlődés: számtalan új “érzékszerv” : adatlavina Új eszközök: szimulációk , “virtuális valóság”
Nem csak érzékszerveinket, de modellező szervünket, agyunkat is kiterjesztjük
Fő korlát : a nagy adatmennyiség és bonyolult modellek kezelése
![Page 14: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/14.jpg)
PÉLDA ÉSZLELÉS: AZ UNIVERZUM TÉRKÉPE
![Page 15: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/15.jpg)
![Page 16: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/16.jpg)
Sloan Digital Sky Survey : Galaxisok kora
Speciális 2.5m Apache Point, NMnagy látószög (2.5 fok)
Két felmérés egyben:5 színben fényképek (fotometria).Színképek (spektrumok) és távolságok
Hatalmas CCD mozaik kamera30 CCD 2K x 2K (képek)22 CCD 2K x 400 (asztrometria)
Optikai szálas spektrográf640 színkép egyszerre
Automata adatanalízis szoftver120 emberévnyi munka
Sok-sok adat40 TB nyers adat4 TB katalógusAz adatok nyilvánosak
![Page 17: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/18.jpg)
![Page 19: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/19.jpg)
Sloan Digital Sky Survey : Galaxisok kora
Speciális 2.5m Apache Point, NMnagy látószög (2.5 fok)
Két felmérés egyben:5 színben fényképek (fotometria).Színképek (spektrumok) és távolságok
Hatalmas CCD mozaik kamera30 CCD 2K x 2K (képek)22 CCD 2K x 400 (asztrometria)
Optikai szálas spektrográf640 színkép egyszerre
Automata adatanalízis szoftver120 emberévnyi munka
Sok-sok adat40 TB nyers adat4 TB katalógusAz adatok nyilvánosak
![Page 20: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/20.jpg)
TÁVOLSÁGMÉRÉS A CSILLAGÁSZATBAN
Egy kis kitérő
![Page 21: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/21.jpg)
Kozmikus távolságok
A távolságlétra: parallaxis, standard gyertyák, szupernóvák
Hubble törvénye: A táguló Univerzum: távolság ~
sebesség Doppler törvénye
Sebesség ~ hullámhossz eltolódás (vonatfütty)
Kémiai elemek spektrumvonalai vörös eltolódás ~ távolság
![Page 22: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/22.jpg)
Parallaxis mérés
![Page 23: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/23.jpg)
Kozmikus távolságok
A távolságlétra: parallaxis, standard gyertyák, szupernóvák
Hubble törvénye: A táguló Univerzum: távolság ~
sebesség Doppler törvénye
Sebesség ~ hullámhossz eltolódás (vonatfütty)
Kémiai elemek spektrumvonalai vörös eltolódás ~ távolság
![Page 24: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/24.jpg)
![Page 25: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/25.jpg)
![Page 26: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/26.jpg)
![Page 27: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/27.jpg)
Az Univerzum térképe
![Page 28: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/28.jpg)
![Page 29: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/29.jpg)
Sloan Digital Sky Survey : Galaxisok kora
Speciális 2.5m Apache Point, NMnagy látószög (2.5 fok)
Két felmérés egyben:5 színben fényképek (fotometria).Színképek (spektrumok) és távolságok
Hatalmas CCD mozaik kamera30 CCD 2K x 2K (képek)22 CCD 2K x 400 (asztrometria)
Optikai szálas spektrográf640 színkép egyszerre
Automata adatanalízis szoftver120 emberévnyi munka
Sok-sok adat40 TB nyers adat4 TB katalógusAz adatok nyilvánosak: http://skyserver.sdss.org
![Page 30: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/30.jpg)
![Page 31: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/31.jpg)
![Page 32: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/32.jpg)
SDSS: + meglepetések
Legtávolabbi kvazár Legfiatalabb, leghalványabb galaxis Új szupernóvák A tejút kisérői Metán törpék, barna törpék Aszteroidák eloszlása
![Page 33: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/33.jpg)
![Page 34: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/34.jpg)
SDSS: + meglepetések
Legtávolabbi kvazár Legfiatalabb, leghalványabb galaxis Új szupernóvák A tejút kisérői Metán törpék, barna törpék Aszteroidák eloszlása
![Page 35: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/35.jpg)
![Page 36: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/36.jpg)
SDSS: + meglepetések
Legtávolabbi kvazár Legfiatalabb, leghalványabb galaxis Új szupernóvák A tejút kisérői Metán törpék, barna törpék Aszteroidák eloszlása
![Page 37: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/37.jpg)
![Page 38: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/38.jpg)
SDSS: + meglepetések
Legtávolabbi kvazár Legfiatalabb, leghalványabb galaxis Új szupernóvák A tejút kisérői Metán törpék, barna törpék Aszteroidák eloszlása
![Page 39: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/39.jpg)
![Page 40: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/40.jpg)
Egy másik észlelés: a kozmikus háttérsugárzás
![Page 41: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/41.jpg)
![Page 42: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/42.jpg)
észleléselmélet valóság
modellek
kísérlet
műszerek
„virtuális valóság”jóslatok
ellenőrzés
![Page 43: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/43.jpg)
PÉLDA SZIMULÁCIÓ: AZ UNIVERZUM MODELLJE
![Page 44: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/44.jpg)
Az Univerzum legjobb virtuális modellje: N-test szimuláció,egy galaxis-halmaznyi sötét anyag-csomó egy-egy részecske
Virgo Consortium:Tucatnyi kutatócsoport, 10 milliárd “részecske”, 2 milliárd fényév1500 processzor, 30 nap, 25TB kimenet
![Page 45: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/45.jpg)
![Page 46: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/46.jpg)
Új tudományos módszertan: Virtuális Obszervatóriumok Sok hasonló észlelés van mint az SDSS:
mindent felvenni és utána elemezni (Pan-Starrs, LSST)
Sok hasonló szimuláció van mint a Millennium Run
Össze kell kapcsolni a különböző észleléseket Össze kell vetni a méréseket és a modelleket Mindezt csak fejlett számítógépes
technológiák felhasználásával lehet A modern informatika olyan forradalmat jelent,
mint hajdan Newton differenciálszámítása
![Page 47: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/47.jpg)
Új tudományos módszertan: nem csak a csillagászatban Egyre olcsóbb szenzorok, gyorsabb
számítógépek Más tudományokban is hasonló
forradalom Részecskefizika: LHC, kozmikus záporok Biológia: gén-chipek Környezet-tudomány Nyelvészet …
![Page 48: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/48.jpg)
![Page 49: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/49.jpg)
Új tudományos módszertan: nem csak a csillagászatban Egyre olcsóbb szenzorok, gyorsabb
számítógépek Más tudományokban is hasonló
forradalom Részecskefizika: LHC, kozmikus záporok Biológia: gén-chipek Környezet-tudomány Nyelvészet …
![Page 50: Virtuális Obszervatóriumok](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062813/56816562550346895dd7e526/html5/thumbnails/50.jpg)
Te is része lehetsz
ÚJ TUDOMÁNYOS MÓDSZERTAN: ÚJ TUDÓSOK KELLENEK AKIK ÉRTIK A SZAKTUDOMÁNYOKAT PROFESSZIONÁLISAN KEZELIK A
MATEMATIKAI MELLETT AZ INFORMATIKAI ESZKÖZTÁRAT IS