این نرم افزار برای اختر شناسان اماتور با تجربه آماده شده است و تصویر موزاییکی CCD کاملی از آسمان به همراه سیستم پیچیده کنترل تلسکوپ و ابزارآلات جامع رصدی نیز در این نسخه به حد کمال رسیده است.
? شناسنامه نرم افزار
نام نرم افزار/ Starry Night Pro Plus ?.?
تاریخ انتشار/ ????
شماره نسخه/ ?.? + Update ?.?
محیط اجرا/ Windows
تعداد و نوع محصول/ ? DVD + Sky Theater DVD
دسترسی به بروز رسانی/ Full Registered version
Starry Night Updates / ?.?.? and ?.?.? and ?.?.? and ?.?
موارد تکمیلی/ SkyTheater DVD show
قیمت محصول نجومی (تومان)/ ????? ریال
از نخستین بار که با مجموعه محصولات نجومی خانواده نرم افزارهای آسمان پرستاره (Starry night) که شبیه سازی منحصر بفردی از آسمان شب در معرض چشمان هر ستاره شناس آماتور قرار می دهد سالها گذشته است. یکی از عواملی که موجب شیفتگی کاربران در هنگام کار با این نرم افزار های نجومی میگردد ارائه تصاویر گرافیکی زیبا آن نسبت به همتاهای دیگری چون Planetarium ، TheSky، SkyMap Pro است. کاربرانی که در سالهای گذشته با نرم افزار های تحت Ms-Dos چون Orbit ، Astinfo ، MoonCalc و برخی دیگر که تنها سوژه های خاصی را دربر می گفتند اکنون با ظهور این چنین نرم افزار نجومی کاملا کنار گذاشته می شدند. یکی از ویژگی های خانواده آسمان پرستاره این بود که علاوه بر تصویر صور فلکی و سیارات در زمانهای مختلف اطلاعات با ارزشی از ستارگان در اختیار قرار می داد که به نوع خود از هر اطلس ستاره ای موجود چون Sky???? یا Uranometria نیز دقیق تر و کاملتر بود. شاید به جرات بتوان گفت که امروز در هر زمینه ای عرصه را بر دیگر رقیبان تنگ تر کرده است.
محرک اصلی برای ذکر توانمندی های نرم افزار انتشار نسخه ?/? نرم افزار است که جهش گرافیکی بزرگی در کیفیت شبیه سازی آسمان و ماهواره های فضایی و تصاویر سه بعدی سیارات و اقمارشان است که هر کاربری را مجذوب خود می کند. در این نرم افزار با استفاده از قابلیت Open Gl در کارت های گرافیکی جدید، طبیعت واقعی آسمان شب ملموس تر شده است. با انتشار نسخه ? امکانات بسیار جالب و منحصر بفردی چون نقشه CCD آسمان، تصاویر زنده از سطح زمین و خورشید، دفترچه ماهیانه رویدادهای نجومی، تصاویر سه بعدی سیارات و اقمارشان، ماموریتهای فضایی ، قابلیت اتصال به تلسکوپ های نوین نسل LX??? و موارد بیشمار دیگر اشاره نمود. از جمله توانمندی های دیگر گنجانده شده در آن، می توان از مواردی زیر نام برد:
? واقع گرایی چشمگیر نسبت به آسمان
? تمام عکس های آسمان بخوبی یکپارچه اند.
? سادگی اعمال تغییرات به دلخواه
? نرم افزار آسمان پرستاره ( Starry night Pro plus ? ) پس از ریجسترشدن با بروزرسانی رایگان شامل عکس های تمام رنگی موزایکی CCD از کل آسمان شب که از زمین قابل رؤیت است !
? نرم افزار Starry night Pro plus نسخه ? ، تجربه های رصدی شما را با اولین عکس های تمام رنگی از کل آسمان شب در محدوده قدر ??-?? بهبود می بخشد. به سرعت و به سادگی در میان مجموعه عکس های CCD تمام رنگی سیاحت کنید. اینها شامل حدوداً ????? عکس های مجزای گرفته شده با یک دوربین CCD ? مگا پیکسلی و سیستم نوری سفارشی هستند.
? با استفاده از یک پلاگین جدید در نرم افزار عکس برداری Maxlm DL می توانید بهترین کنترل را بر روی تلسکوپ برای یافتن و ثبت کردن اهداف خود در آسمان داشته باشید. این یکپارچگی نوآورانه به شما این امکان را می دهد تا اهداف خود را در آسمان پیدا کنید ، عکاسی کنید و به کمک نرم افزار Maxlm DL آنها را پردازش کرده و سپس عکس هایتان را به نرم افزار Starry night وارد کنید .
? با قابلیت ساختن عکس های نجومی زیبای خودتان جنبه های جدید و مهیجی را به علائق خود نسبت به آسمان شب بیفزایید.
? اکنون می توان نشانگر های تعیین محل را به هر مکان از پیش تعیین شده روی زمین یا سیارات دیگر اختصاص داد.
? مکان های منحصر به فرد روی سیارات حالا می توانند دارای چشم انداز خط افق باشند.
? اکنون ستاره ها می توانند در نمودار پویای هرتزپرونگ-راسل گونه طیفی را نشان دهند.
? مدل های اجسام ? بعدی اینک می توانند نمای سطوح را نمایش دهند.
? سازگار با دو پردازنده معروف جهانی
? نقشه های ???? سحابی تاریک ، تشعشعی ، ستاره ای و بازتابی
? اطلاعات موقعیت ???? خوشه ستاره ای باز و کروی
? می توانید مسیر کاوشگر های ماموریت فضایی مانند وویجر را دنبال کنید.
? می توانید سوار بر سفینه کاسینی همراه آن در مسیری به مقصد زحل از پهلوی مشتری سفر کنید .
? قابلیت افزودن اجسام ? بعدی مانند سیارک هایی با اشکال نا منظم ، ماهواره های ساخت بشر و اشیای دیگر .
? یکپارچگی با نقشه های گوگل برای مکان های مرتبط با زمین .
? کارایی بهبود یافته در یافتن مکان های رصدی بروی ماه و زمین .
? عملکرد برنامه ریز بهبود پیدا کرده و انتخاب و فیلتر کردن اشیاء برای جلسات رصدی ساده تر شده است .
? قابلیت دسترسی به جدید ترین شرایط رصدی محل از طریق اتصال آنلاین به Clear Sky clock .
? کارایی فهرست تجهیزات و پشتیبانی از FOV (حداکثر نمای قابل دید دوربین از منظر مکانی ثابت) برای دوربین های دیجیتال DSLR بهبود پیدا کرده است .
? به طور پیش فرض بانک داده ها برای بیش از ??? مورد انواع تجهیزات شامل Orion , Meade , Celestron وVixen Scopes دوربین های دوچشمی و SBIG , Apogee , FLI و چیپ های Starlight express CCD فعال است .
? می توانید بر روی تمام تصاویرآسمان زوم کنید . مجموعه عکس های CCD تمام رنگی از کل آسمان با حد قدر ??-?? از روی زمین قابل رؤیت است .
? برای گرفتن عکس با تلسکوپ و دوربین خودتان به Maxlm DL متصل شوید و سپس آنها را به داخل
Starry night وارد کنید
? با استفاده از شبیه ساز هند- باکس تلسکوپ آزادانه تلسکوپ خود را در سمت و ارتفاع جا به جا کنید می توانید از کاتالوگ PGC ، یک میلیون کهکشان بازدید کنید .
? با استفاده از تقویم نجومی کامل شامل وقایع آینده برای جلسات رصدی خود برنامه ریزی کنید .
? با استفاده از مولد تقویم نجومی اطلاعات مکانی هر جسمی را برای یک بازه زمانی مشخص استخراج کنید .
? موقعیت ماهواره ها را به طور دقیق تر همانند پیش بینی انجام شده با مدل SGP? ردیابی کنید .
? به کمک بیش از ??? تور راهنمای آسمان می توانید به کاوش های خود درون عالم عمق بیشتری ببخشید .
? امکان انتخاب از میان بیش از ?? تصویر واقعی چشم انداز افق .
? از توضیحات و تصاویر اختصاصی صورفلکی با کیفیت وضوح بالا که توسط هابل و تلسکوپ فضایی اسپیتزر و رصدخانه اشعه X چاندرا گرفته شده اند ، لذت ببرید .
? با استفاده از حالت سفینه فضایی که با دسته بازی قابل هدایت است می توانید درون جهان سیاحت کنید .
? می توانید اکثر مارک های معروف تلسکوپ های قابل برنامه ریزی مانند Orion SkyQuest Intelliscope ، Meade LX-??? و AutoStar و سری Celestron Nexstar series را کنترل کنید . (کابل اضافی لازم است )
? با استفاده از اتصال آنلاین به ??? میلیون ستاره بیش از ?? میلیون ستاره و ا میلیون کهکشان را مشاهده کنید
? می توانید نشانگر های میدان دید را به منظور سازگاری با اندازه چشمی شما که در فهرست وسایل ذخیره شده به دلخواه خود تنظیم کنید .
? می توانید در گزارش های رصدی توضیحات و تصاویر را بر روی اهداف جداگانه ای ثبت کنید .
? می توانید نقشه ستارگان تمام آسمان ( ??? درجه ) و در هر ناحیه ای را چاپ کنید .
? می توانید به صورت خودکار جدید ترین اطلاعات را در رابطه با اکتشافات جدید و اطلاعات مداری ماهواره ها ، دنباله دار ها و سیارک ها دریافت کنید .

تلسکوپ جهان گستر مایکروسافت،آسمان گوگل را به زمین آورد

نسخه ابتدایی نرم افزار آسمان نمای شرکت مایکروسافت با نام "تلسکوپ جهان گستر" در دسترس همگان قرار گرفت.
پس از ماهها انتظار، مسئولان شرکت مایکروسافت به وعده خود برای طراحی نرم افزار آسمان نما جامه عمل پوشاندند و نسخه ابتدایی این نرم افزار را با نام تلسکوپ جهان گستر (TahWorld Wide Telescope) برای استفاده عموم مردم بر روی شبکه وب قرار دادند.

آنچه در ابتدا، پس از نصب این برنامه به چشم می خورد، بدون شک برتری تمام جانبه قابلیتهای این آسمان نما، نسبت به آسمان نمای شرکت رقیب مایکروسافت با نام گوگل اسکای یا همان آسمان گوگل در محیطی دلنشین و زیبا است.

دارا بودن مجموعه ای بی نظیری از بیش از 200 تصویر تلسکوپ فضایی هابل، بیش از 50 تصویر تلسکوپ فضایی اسپیتزر (در ناحیه فروسرخ) ، نزدیک به 30 تصویر تلسکوپ فضایی چاندرا (در ناحیه پرتوهای ایکس)، به همراه مجموعه ای از تصاویر پیمایش آسمان در بخش های فروسرخ، ریزموج و رادیویی، این آسمان نمای آن لاین را منحصر به فرد کرده است.

علاوه بر آن داشتن مجموعه صورتهای فلکی، مجموعه نام ستارهها، مجموعه نام اجرام اعماق آسمان و مجموعه اجرام مسیه، در کنار جستجوی پیشرفته آن در منابع قوی ترین پایگاه دادههای اجرام سماوی جهان با نام سیمباد (SIMBAD)، هم بر راحتی دسترسی آن نسبت به باقی آسمان نماهای آن لاین افزوده شده و هم این نرم افزار را تبدیل به آسمان نمای مورد استفاده حرفه ای ها کرده است.

آسمان گوگل یا گوگل اسکای بیشتر مورد استفاده حرفه ای های نجوم آماتوری قرار می گرفت ولی تلسکوپ جهان گستر مورد استفاده تحصیل کرده های دانشگاهی علم نجوم نیز قرار می گیرد. تلسکوپ جهان گستر برای نخستین بار در جهان علاوه بر قابلیت نمایش آسمان با استفاده از قوی ترین منابع داده ای جهان مانند SDSS و DSS در ناحیه مرئی، امکان نمایش تمام آسمان را در نواحی غیر مرئی رادیویی، ریزموج، فروسرخ، ماورا بنفش، ایکس و گاما را در چند زیرمجموعه فراهم کرده است.

قابلیت رصد آسمان، مشاهده سیارات و زمین از فضا و همچنین دید پانورامای مریخ نوردهای روح و فرصت از سطح مریخ، به همراه امکان بزرگنمایی از دیگر مشخصات ویژه این آسمان نما است. امکان مشخص کردن منطقه رصدی در هر نقطه دنیا با قابلیت مشخص کردن میدان دید تلسکوپی و دوربین نجومی متصل به آن نیز در کنار امکان هدایت تلسکوپ قرار گرفته و از این رو تصویربرداری از اجرام سماوی را برای منجمان راحتتر از پیش کرده است.

با وجود همه این امکانات بی نظیر برای آسمان نمای آن لاین، مایکروسافت برای حذف رقیب خودش، آسمان گوگل، اقدام به قراردهی امکان عضویت گروههای نجومی مشهوری همچون مجله آسترونمی (Astronomy)، مجله اسکای اند تلسکوپ (Sky & Telescope) و گروه طرفداران شرکت مید (Meade 4M) کرده است.

پس از آن مایکروسافت بازهم دست از کار نکشیده و اقدام به ساخت گشتهای آموزشی نجوم در داخل آسمان نمای تلسکوپ جهان گستر کرده است. گشتهای این آسمان نما از آموزش همین نرم افزار و آلودگی نوری در زمین تا مفاهیم کیهان شناسی مانند ماده تاریک را شامل می شود. شما هم می توانید در صورت تمایل در داخل این آسمان نما گشتی در میان اجرام سماوی با صدا و موسیقی مورد علاقه تان بسازید.

شما برای دریافت این نرم افزار با حجم 20.8 مگابایت، می توانید به وبگاه رسمی تلسکوپ جهان گستر (WorldWideTelescope.org) مراجعه کنید.

برای نصب و اجرای این برنامه، نیاز به حداقل رایانه ای با سرعت پردازش دو گیگاهرتز، یک گیگابایت رم، یک گیگابایت حافظه خالی، کارت گرافیکی 128 و نمایشگر با قابلیت نمایش 1024 در 768 یا بالاتر در محیط ویندوز اکس پی با بسته خدماتی 2 و یا در محیط ویندوز ویستا است. اتصال به اینترنت نیز بنابر اعلام شرکت مایکروسافت بایستی حداقل 56 کیلوبیت در ثانیه باشد.

بخش پژوهش شرکت مایکروسافت (Microsoft Research)، آسمان نمای تلسکوپ جهان گستر را طراحی کرده است. حال باید منتظر بود و دید که شرکت گوگل چه طرحی در برابر این حرکت مایکروسافت دارد.

دانلود نرم افزار های ستاره شناسی

گرانش، نیروی جاذبه ایست که بین همه اجرام، به خاطر جرمشان، وجود دارد. جرم یک جسم، مقدار ماده آن است. به دلیل وجود گرانش، جرمی که در نزدیک زمین قرار گیرد به سمت سطح این سیاره سقوط می کند. جرمی که در سطح زمین است نیز نیرویی به سمت پائین را به دلیل گرانش تجربه می کند. ما این نیرو را در بدن خود به شکل وزن تجربه می کنیم. گرانش، گازهای تشکیل دهنده خورشید را در کنار هم نگاه می دارد و باعث می شود سیارات در مدار خود به دور خورشید قرار داشته باشند.

مردم، قرنها در مورد گرانش دچار اشتباه بودند. در سال 300 قبل از میلاد مسیح، فیلسوف و دانشمند یونانی، ارسطو، بر اساس یک باور اشتباه فکر می کرد که اجرام سنگین سریعتر از اجرام سبک سقوط می کنند. این باور تا اوایل 1600 میلادی همچنان در بین مردم پابرجا بود تا اینکه دانشمند ایتالیایی، گالیله این باور را اصلاح نمود. گالیله گفت که شتاب همه اجرام به هنگام سقوط با هم برابر است مگر اینکه مقاومت هوا یا نیروهای دیگری بر آن تاثیر بگذارد. شتاب یک جرم، مقدار تغییر در سرعت آن جرم است. بنابراین اگر یک جرم سنگین و یک جرم سبک را همزمان با هم از یک ارتفاع پرتاب کنیم در یک زمان به زمین می رسند.
قوانین گرانش نیوتونی

ستاره شناسان در گذشته توانستند حرکات ماه و سیارات بر فراز آسمان را اندازه گیری کنند. با این حال تا اوایل سال 1600، هیچیک نتوانستند به درستی این حرکات را توضیح دهند. در آن زمان، ایزاک نیوتون دانشمند انگلیسی، ارتباطی را بین حرکات اجرام سماوی و نیروی جاذبه زمین توصیف نمود.

در سال 1665، زمانیکه نیوتون 23 ساله بود، سقوط یک سیب این سوال را در ذهن او ایجاد کرد که نیروی گرانش زمین تا چه فاصله ای تاثیر گذار است. نیوتون کشف خود را در سال 1687 به نام "ریشه های ریاضی در فلسفه طبیعت " تشریح نمود. نیوتون به کمک قوانین حرکت سیارات که توسط ستاره شناس آلمانی یوهانس کپلر کشف شده بود، نشان داد که چگونه نیروی گرانش خورشید با افزایش فاصله کاهش می یابد. او سپس فرض کرد که گرانش زمین نیز به روشی مشابه در فواصل دور کاهش می یابد. نیوتون می دانست که گرانش زمین، ماه را در مدار خود قرار داده است و مقدار گرانش زمین در آن فاصله را اندازه گیری کرد. او به کمک فرض خود، بزرگی گرانش در سطح زمین را به دست آورد. عدد به دست آمده، بزرگی همان نیرویی بود که سیب را به زمین کشاند.

قانون گرانش نیوتون می گوید که نیروی گرانش بین دو جرم ارتباط مستقیم با جرم آن دو دارد. یعنی هر چه جرم آنها بیشتر باشد، نیروی گرانش بین آن دو بیشتر است. این قانون همچنین می گوید که نیروی گرانش بین دو جرم ارتباط عکس با فاصله بین دو جرم به توان دو دارد. برای مثال اگر فاصله بین دو جرم دو برابر شود، نیروی گرانش بین آنها یک چهارم می شود. فرمول قانون نیوتون به صورت F=m1m2/d² می باشد که در آن F نیروی گرانش بین دو جرم، m1 و m2 مقدار مواد دو جرم و d² فاصله بین دو جرم به توان دو است.

تا اوایل 1900، دانشمندان تنها یک حرکت را مشاهده کرده بودند که بر اساس قانون نیوتون قابل توضیح نبود و آن جابجایی کوچکی در مدار عطارد به دور خورشید بود. مدار عطارد، مانند مدار دیگر سیارات بیضی شکل است. خورشید درست وسط این بیضی قرار ندارد. به همین دلیل یک نقطه در این مدار نسبت به دیگر نقاط آن به خورشید نزدیکتر است. اما مکان این نقطه در هر بار گردش سیاره به دور خورشید اندکی تغییر می کند. دانشمندان به این جابجایی، سبقت سیاره می گویند. دانشمندان از قانون نیوتون برای محاسبه این جابجایی استفاده کردند اما نتیجه معادله با آنچه که مشاهده می شود اندکی متفاوت است.
تئوری گرانش انیشتین

در سال 1915، آلبرت انیشتین، فیزیکدان متولد آلمان، تئوری فضا-زمان-گرانش یا تئوری نسبیت عام را معرفی کرد. تئوری انیشتین طرز فکر دانشمندان به گرانش را به کلی دگرگون کرد. البته این تئوری، قانون نیوتون را رد نکرد بلکه آنرا گسترش داد. در بیشتر موارد، نتیجه ای که از تئوری نسبیت حاصل می شد، اندکی با نتیجه به دست آمده از قانون نیوتون متفاوت بود. برای مثال، انیشتین از تئوری خود برای اندازه گیری سبقت مداری سیاره عطارد استفاده کرد و نتیجه به دست آمده درست برابر با مشاهدات بود. این نخستین آزمون برای تائید تئوری نسبیت عام به حساب آمد.

تئوری انیشتین بر اساس دو چیز استوار بود. اول، ماهیتی به نام فضا-زمان و دوم قانونی که به نام اصل هم ارزی شناخته می شود.
فضا-زمان

در ریاضیات پیچیده نسبیت، زمان و فضا از هم جدا نیستند. در عوض، فیزیکدانان به مجموعه ای از زمان و فضای سه بعدی شامل طول، عرض و ارتفاع، فضا-زمان می گویند. انیشتین چنین بیان کرد که ماده و انرژی می توانند با ایجاد انحنا در فضا-زمان، شکل آنرا تغییر دهند و گرانش در واقع تاثیر این انحنا در فضا-زمان می باشد.

اصل هم ارزی می گوید که تاثیرات گرانش و تاثیرات شتاب با هم برابرند. برای درک این اصل، تجسم کنید که شما در سفینه ای هستید که به هیچ جرم آسمانی نزدیک نیست. بنابراین سفینه شما تحت تاثیر هیچ گونه نیروی گرانشی قرار ندارد. فرض کنید که سفینه شما به سمت جلو می رود اما شتاب ندارد. به بیانی دیگر، سفینه شما با سرعتی ثابت و در جهتی ثابت حرکت می کند. اگر شما توپی را بیرون بگیرید و رها کنید، توپ سقوط نخواهد کرد. در عوض، در کنار شما معلق خواهد ماند.

اما فرض کنید که سفینه شما با افزایش سرعت، شتاب بگیرد. در این هنگام توپ ناگهان به سمت پائین سفینه سقوط خواهد کرد دقیقا مانند زمانیکه تحت تاثیر گرانش قرار بگیرد.
پیش بینی های نسبیت عام

از زمانیکه محاسبه سبقت مداری عطارد، تئوری نسبیت را تائید نمود، مشاهدات زیادی برای بررسی پیش بینی های تئوری نسبیت انجام گرفت. برخی از نمونه ها عبارتند از: انحراف پرتوهای نور و امواج رادیویی، وجود امواج گرانش و سیاه چاله ها و گسترش کائنات.
انحراف پرتوهای نور

تئوری انیشتین پیش بینی می کرد که گرانش می تواند مسیر پرتوهای نور را هنگامیکه از نزدیک یک جرم سنگین عبور می کنند دچار انحراف کند. انحراف به این دلیل به وجود می آید که اجرام، فضا-زمان را دچار انحنا می کنند. خورشید به قدری سنگین هست که بتواند پرتوهای نور را منحرف نماید و دانشمندان در سال 1919، در حین یک کسوف کامل توانستند این پیش بینی را تائید کنند.

ایجاد انحراف و کاستن از سرعت امواج رادیویی

این تئوری همچنین پیش بینی کرد که خورشید امواج رادیویی را منحرف کرده و سرعت آنها را کاهش می دهد. دانشمندان با اندازه گیری انحرافی که خورشید در امواج رادیویی ارسال شده توسط کوازارها (اجرام بسیار بسیار قدرتمند که در مرکز برخی کهکشانها قرار دارند) ایجاد می کند این پیش بینی را نیز تائید کردند.

محققین تاخیر امواجی که از کنار خورشید عبور می کردند را با ارسال سیگنالهایی بین زمین و فضاپیمای وایکینگ که در سال 1976 به مریخ رسید، اندازه گیری کردند. آن اندازه گیریها همچنان یکی از پر ارزش ترین تائیدیه های تئوری نسبیت به حساب می آیند.
امواج گرانشی

تئوری نسبیت نشان داد که اجرام سنگینی که به دور یکدیگر در چرخشند، امواجی را به نام امواج گرانشی منتشر می کنند. از سال 1974، دانشمندان حضور این امواج را به طور غیر مستقیم با مشاهده اجرامی به نام تپ اختر دوتایی تائید کرده اند. تپ اختر دوتایی نوعی ستاره نوترونی است که با سرعت بسیار زیاد به دور جرمی مشابه خود اما کوچکتر و غیر قابل مشاهده می چرخد. ستاره نوترونی متشکل از سلولهای نوترون، ذره ای که به طورمعمول تنها در هسته اتمها یافت می شود، می باشد.

یک تپ اختر ، دو موج رادیویی را در دو جهت مخالف هم منتشر می کند. با چرخش ستاره حول محور خود، موجها مانند پرتوهای نور یک نورافکن در فضا پخش می شوند. اگر یکی از این امواج رادیویی به زمین برسد، تلسکوپهای رادیویی این موج را به صورت یک سری پالس دریافت می کنند. با مشاهده دقیقتر تغییرات پالسهای یک تپ اختر دوتایی، دانشمندان می توانند دوره مداری (زمانیکه دو ستاره یک دور کامل در مدار خود می زنند) آن را تخمین بزنند.

مشاهدات تپ اختر دوتایی PSR 1913+16 نشان داد که دوره مداری آن کاهش می یابد و ستاره شناسان این مقدار کاهش را اندازه گیری کردند. دانشمندان همچنین از معادلات نسبیت عام برای محاسبه مقدار کاهش دوره مداری، در صورت انتشار امواج گرانشی، استفاده کردند. مقدار محاسبه شده دقیقا برابر با مقدار اندازه گیری شده بود.
سیاهچاله ها

تئوری انیشتین حضور اجرامی به نام سیاهچاله ها را پیش بینی کرد. سیاهچاله منطقه ای در فضا است که نیروی گرانش آن اجازه گریز به هیچ چیز حتی پرتوهای نور را نمی دهد. محققان مدارک مستدلی در دست دارند که نشان می دهد اغلب ستارگان سنگین در نهایت به سیاهچاله تبدیل می شوند و بیشتر کهکشانها دارای یک سیاهچاله عظیم الجثه در مرکز خود می باشند.
گسترش کائنات

انیشتین در سال 1917، مقاله نسبیت عام را که مطالعه ای بر کل کیهان بود ارائه نمود. بر اساس این تئوری، کائنات یا در حال گسترش است و یا در حال انقباض. در آن سال دانشمندان مدارک قاطعی برای پذیرفتن هیچ یک از آن دو حالت در دست نداشتند. انیشتین برای پیشگیری از بروز مخالفت دیگران با تئوری نسبیت عام، عاملی به نام ثابت کیهانی را به تئوری خود افزود. ثابت کیهانی، دفع هر ذره در فضا توسط ذرات اطرافش، برای پیشگیری از انقباض جهان می باشد.

بالاخره در سال 1929، ستاره شناس آمریکایی ادوین هابل (Edwin Hubble) کشف کرد که کهکشانهای دوردست در حال دور شدن از زمین می باشند و هر چه فاصله کهکشان از زمین بیشتر است سرعت دور شدن آن نیز بیشتر است. کشف هابل نشان داد که دنیا در حال انبساط است. در پی این اکتشاف و تائید آن توسط مشاهدات ستاره شناسان دیگر، انیشتین ثابت کیهانی را از تئوری خود حذف نمود و آن را بزرگترین اشتباه خود توصیف کرد.

کشف گسترش کائنات به همراه مشاهدات دیگر، منجر به شکل گیری تئوری منشا کائنات یعنی تئوری بیگ بنگ یا مهبانگ شد. بر اساس این تئوری، جهان در پس یک انفجار مهیب آغاز شده است. در آغاز، کل جهانی که ما امروز در این ابعاد و اندازه می بینیم، به کوچکی یک تیله بوده است. سپس مواد شروع به گسترش کرده و این گستردگی تا به امروز ادامه یافته است.

انرژی تاریک

گرچه انیشتین ثابت کیهانی را بزرگترین اشتباه خود خواند اما شاید این عامل یکی از بزرگترین دستاوردهای مطالعات او باشد. اندازه گیریهایی که در سال 1998 گزارش شدند نشان می دهند که جهان با سرعت بیشتر و بیشتری رو به گسترش است. به علاوه، سرعت گسترش همانطور که در نسبیت عام با ثابت کیهانی محاسبه شده بود، افزایش یافته است.

تا قبل از انتشار گزارشات، ستاره شناسان همگی فکر می کردند که از سرعت گسترش به دلیل وجود گرانش بین کهکشانها، کاسته شده است. اندازه گیریها نشان دادند که انفجارهای ابر نواختر در کهکشانهای دور دست، کم نور تر از آن هستند که انتظار می رود بنابراین کهکشانها دورتر از آن هستند که ما تصور می کنیم. اما این کهکشانها فقط در صورتی می توانند چنین فاصله دوری از ما داشته باشند که افزایش سرعت گسترش از گذشته آغاز شده باشد.

ستاره شناسان به این نتیجه دست یافته اند که افزایش سرعت گسترش کائنات وابسته به عاملی است که بر خلاف گرانش عمل می کند. این عامل ممکن است ثابت کیهانی و یا چیزی به نام انرژی تاریک باشد. دانشمندان هنوز به یک تئوری برای وجود انرژی تاریک نرسیده اند اما آنها می دانند که چقدر از آن احتمالا در دنیا وجود دارد. مقدار انرژی تاریک کائنات حدودا دو برابر مقدار ماده در آن است.

ماده در جهان شامل دو نوع است: ماده مرئی و ماده اسرار آمیزی به نام ماده تاریک. دانشمندان از ترکیب بندی ماده تاریک بی اطلاعند. اما اندازه گیریهای حرکت ستارگان و ابرهای گاز در کهکشانها دانشمندان را وادار به باور نمودن وجود چنین ماده ای کرده است. این اندازه گیریها نشان داده اند که جرم کهکشانها چندین بار بیشتر از جرم اجرام مرئی در آنها است. همه این مشاهدات بیانگر این هستند که مقدار ماده تاریک در کائنات 30 برابر ماده مرئی در آن است.
گرانش و سن جهان

مشاهدات دیگری که انجام گرفته اند نشان دادند که تئوری نسبیت عام در همه جای کائنات کاربرد دارد. کیهان شناسان عمر جهان را به کمک معادلات نسبیت عام، میزان سرعت گسترش جهان و مقدار تخمینی ماده و انرژی تاریک محاسبه کردند. مقدار محاسبه شده، حدودا 14 بیلیون سال، با نتایج به دست آمده توسط دو روش دیگر محاسبه عمر جهان یعنی محاسبه بر اساس تکامل ستارگان و محاسبه بر اساس نیمه عمر رادیواکتیو ستارگان پیر، همخوانی داشت.
تکامل ستارگان

همراه با رشد و تکامل ستاره،  دمای سطحی و نورانیت آن به روش کاملا شناخته شده ای تغییر می کند. ستاره شناسان می توانند با اندازه گیری دمای سطحی و نورانیت یک ستاره، سن آن را تشخیص دهند. با بهره گیری از این روش، پیر ترین ستاره ای که تا کنون ستاره شناسان پیدا کرده اند حدود 13 بیلیون سال عمر دارد.

نیمه عمر رادیو اکتیو بر اساس این واقعیت است که عناصر شیمیایی مشخص، دچار تجزیه رادیواکتیو می شوند. در تجزیه رادیواکتیو، یک ایزوتوپ از یک عنصر به ایزوتوپ عنصری دیگر تبدیل می شود. ایزوتوپ های رادیواکتیو با سرعت مشخص و شناخته شده ای تجزیه می شوند.

در سال 2001، دانشمندانی که در شیلی، با تلسکوپ بزرگ رصدخانه اروپای جنوبی کار می کردند، با تکنیک نیمه عمر رادیواکتیو، ستاره ای پیر در کهکشان راه شیری را مورد مطالعه قرار دادند. محققان اورانیوم 238 که شامل 92 پروتون و 146 نوترون است را بررسی کردند. دانشمندان می دانستند که آن ستاره در زمان شکل گیری شامل چه مقدار اورانیوم بوده است. آنها مقدار اورانیوم فعلی آن را اندازه گیری کردند. آنان با استفاده از اطلاعات به دست آمده و محاسبات، عمر این ستاره را به دست آوردند. به احتمال خیلی زیاد آن ستاره 5/12 بیلیون سال عمر دارد، بنابراین عمر جهان احتمالا از آن بیشتر است. محاسبه عمر چندین ستاره پیر دیگر نیز تقریبا به همین نتیجه ختم شد.

منبع:

Primack, Joel R. "Gravitation." World Book Online Reference Center. 2004. World Book, Inc.

حال می خواهیم معادله ی بیضی را در دستگاه مختصات قطبی پیدا کنیم .

 اینگونه است .e را برون مرکزی بیضی می نامند و با رابطه ی بالا می شناسند . در مختصات قطبی e

=e

در جریان محاسبه می بینیم که این رابطه درست است . پس داریم .

 و می دانیم که

2 طرف را مربع می کنیم عبارات بالا را جایگزین می کنیم .

 فاکتور   را به سمت چپ می بریم و از  و   را در پرانتز اثر می دهیم و عبارات

می گیریم .

 را اضافه می کنیم . این عمل را تقسیم می کنیم . به 2 طرف عبارت 2 طرف را بر عبارت

انجام دادیم تا عبارت زیر بدست آید .

اگر عبارات زیر را داشته باشیم :

 ,  ,

عبارت به صورت زیر در می آید :

 را می نویسیمe درست است eکه معادله ی یک بیضی است حال برای آنکه بدانیم تعریف ما از

همان چیزی که انتظار آن را داشتیم پس معادله ی بیضی در دستگاه مختصات قطبی چنین است :

اثبات قوانین کپلر :

قانون اول :

همانطور که قبلا نیز گفته شد قانون اول بیان می کند که هر جسمی که تحت تاثیر نیروی گرانش جسم دیگری باشد در مداری بیضوی دور آن می چرخد .

2 اثبات برای این قانون اینجا ذکر می کنیم .

اثبات 1 :

برای اثبات این که سیاره بیضوی می چرخد ابتدا باید ثابت کنیم که در یک صفحه می چرخد لذا داریم

 قانون دوم نیوتن :

 قانون گرانش نیوتن :

ابتدا باید عرض کنم حروفی که کج نوشته شده اند نشاندهنده ی اندازه اند و حروفی که به صورت معمولی نوشته شده اند نشاندهنده ی بردار اند .

 جرم سیارات به ترتیب جرم دور زننده و جرم ثابت می باشندM و m  نیروی گرانشی روی سیاره ، F

 می باشد .r بردار یکه در سوی  و  ثابت گرانش ، G

 های 2 قانون را برابر با هم قرار می دهیم .F

 ها از طرفین ساده می شوند .m

 است پس موازیند و داریم .r ضریبی از بردار aو بنابراین می فهمیم که بردار

 بردار سرعت است بنابر این داریم :v

 بر 2 بردارh نتیجه می شود که بردار ثابت  یک بردار ثابت است و حال اگر فرض کنیم که hکه در آن

 هر دو در یک صفحه اند .v و بردار r عمود است پس بردار v و r

می دانیم که بردار سرعت همواره بر مسیر حرکت مماس می باشد پس مدار بر یک صفحه قرار دارد .

 شروع می کنیم به اثبات قانون اول کپلر داریم :hاز بردار ثابت

پس بنابر این داریم :

قضیه ای است در مورد ضرب خارجی که بیان می کند که :

جای اثبات این قضیه نیست آن را می پذیریم و ادامه می دهیم .

داشته باشد آنگاه بردار مکان بر بردار مماس آن عمود است پس در در اینجا

با انتگرال گیری از 2 طرف داریم :

 یک بردار ثابت است .cکه در آن

 باشد مناسب h در سوی بردار Kدر اینجا انتخاب محور های مختصات به طوری که بردار پایه استاندارد

 عمودند برابری بالا h بر u و  حرکت می کند . چون هر دوی xyاست . در این صورت سیاره در صفحه

 را طوری انتخاب کنیم که y و محور x قرار دارد یعنی می توانیم محور xy در صفحه cنشان می دهد که

 قرار گیرد .c در سوی iهمان طور که در شکل نشان داده شده است بردار

کیهان شناسی همواره یک منبع الهام بخش برای علم بوده است . احتمالا بسیاری از حرکت های انقلابی در علم از ستاره شناسی شروع شده است . تمدن های قدیم نیز به قوانینی که بر حرکت اجرام آسمانی حکومت می کند پی برده بودند و می دانستند که این کائنات به خودی خود و بدون ترتیب جابجا نمی شوند . تئوری وجود نیرو به بطلیموس بر می گردد او اینطور تصور می کرد تمامی اجرام در آسمان به دور زمین می چرخند و حرکت آنها یک حرکت دوار است . بعضی از ستارگان ( که بعدها معلوم گشت آنها سیاره بوده اند ) حرکاتی نامنظم داشتند و به پارامتر های زیادی جهت تبیین حرکت آنها نیاز بود . این تئوری تخمین های تقریبا دقیقی به دست می داد اما بدست آوردن یک پارامتر آن کاری سخت و طاقت فرسا بود .

 با استفاده از اطلاعات جمع آوری شده توسط تیکو براهه 3 قانون زیر را نوشت Johanns Keplerدر قرن 17

1 : هر سیاره در مداری بیضی به دور خورشید که در یکی از کانون های بیضی قرار دارد می چرخد .

2 : شعاع اتصال یا خط واصل خورشید و سیاره مساحت های مساوی را در زمان های مساوی طی

می کند

 یا به صورت ریاضی :

3 : مربع دوره ی تناوب مداری سیاره متناسب است با مکعب نصف قطر بزرگ مدار

 یا یا به صورت ریاضی :  

 و یکی نصف قطر بزرگ بیضیe برای هر سیاره ما به 2 پارامتر بیشتر نیاز نداریم : یکی دوری از مرکز یا

سپس حرکت توسط این 3 قانون توصیف می شود برای مثال قانون دوم سرعت زاویه ای را در هر نقطه از مدار به ما می دهد و می توان دریافت که هر چه سیاره به خورشید بیشتر نزدیک می شود سرعت آن افزایش می یابد و در نهایت قانون سوم سرعت خطی سیاره را به ما می دهد .

 قوانین حرکت و Philosophiae Naturalis Principia Mathematicaدر سال 1687 نیوتن در شاهکار خود

گرانش خود را برای بدست آوردن قوانین 3 گانه ی کپلر به کار برد جالب است بدانید این قوانین به هر جسمی که تحت تاثیر نیروی گرانش دور چیزی می چرخد می توان اعمال کرد .

برای اثبات قانون اول نیوتن می بایست ابتدا معادله ی بیضی را در دستگاه مختصات قطبی داشته باشیم

پس باید معادله ی بیضی در دستگاه دکارتی را داشته باشیم .

 همان نصف قطر بزرگ بیضی است اثبات رابطه ی بالا :a

 ها بسته شده است بوجود می آورند پس طول نخ Fمی دانیم که بیضی را توسط یک نخ که 2 سر آن به

 قرار می دهیم و بیضی را می کشیم هنگامی که نوک pمی باشد نوک مداد را در برابر با

 می شود .2a ها را قطع کرد اندازه ی آن xمداد محور

 فاصله ی یکی از کانون ها تا مرکز بیضی است .c

2 طرف را به توان 2 می رسانیم .

که به صورت زیر ساده می شود .

2 طرف را به توان 2 می رسانیم .

  را با عبارت   از 2 طرف حذف می شود جای عبارت  را در پرانتز اثر می دهیم عبارت

 فاکتور می گیریم .  و در سمت چپ از تعویض می کنیم در راست از

 همان نصف قطر کوچک بیضی است بوسیلهb  و می دانیم که برای راحتی فرض می کنیم 

قضیه ی فیثاغورس رابطه ی بالا به سادگی بدست می آید . با جایگذاری داریم .

 تقسیم می کنیم .  2 طرف را بر

رابطه ی بالا معادله ی بیضی در دستگاه مختصات دکارتی است .

سیاه چاله : اجرام فضایی دارای شعاع کم(در حدود یک دهم شعا ع زمین)و جرم بسیار زیاد می باشد (بیش از 5 برابر جرم خورشید).یکی ازخصوصیات ان ها گرانش زیاد انهاست که حتی نور را در خود جذب می کنند.

سیاه چاله قابل رویت نیستند و در واقع نامرئیند زیرا ان ها همان طور که اشاره شد نور را در خود به دام می اندازند.

این برداشت که نور جذب سیاه چاله مشوند کاملا غلط است چون در نظریه نسبیت عام انشیتن گفته شده است که فضا – زمان به علت وجود انحنا پیدا می کند که در سیاه چاله حتی انحنا باعث ناپیوستگی در فضا و زمان می شود و چون نور در این فضا – زمان حرکت میکند به ناچار وارد سیاه چاله می شود .

تشکیل سیاه چاله:طبق نظریه نسبیت عام انیشتن .یک سیاه چاله زمانی تشکیل میشود که سوخت هسته ایش به اتمام برسد و پس از ان توسط نیروی گرانش فشرده شود.که این باعث بر هم زدن تعادل ستاره میشود.پس از امام سوختستاره.ستاره دیگر قادر به تحمل وزن خود نیست در نیروی گرانش حفظ کند.

اگر جرم مرکز ستاره سه برابر جرم خورشید باشد . ظرف کمتر از یک ثانیه درون نقطه تمرکز فرو میریزد در نتیجه مرکز ستاره دچار فروریختگی می شود .

فروپاشی ستاره به معنای ان نیست که سیاه چاله نابود شود . بلکه همانطور که انیشتن طبقنظریه نسبیت عام گفت ساختار فضا-زمان فروپاشی بیپایان را منتفی می کند و به جای ان یک انحنای غیر مادی .نامرئینامرئی و واقعی فضا رو بوجود می اورد.

ویژگی سیاه چاله:سیاه چاله ها مانند گرداب عمل میکنند . هر جرم با انرزی سرگردانی که به یک سیاه چاله نزدیک شود . ( درفاصلهی معینی که افق خوانده می شود) به طور مقاومت پذیری به درون گرداب ،که همان سیا چاله است کشیده میشود . نیروهای کشندی شدیدی  درون سیاهچاله  ها ما ده را در یک سمت می کشد و منبسط می کند و در سمت دیگر  می فشرد و خرد میکند . تا این که ان ماده به کلی تجزیه و جز فضای خمیده سیاه چاله میشود

یکی دیگر از خواص سیاه چاله که از ان هم عجیب تر است ان است که زمان – مکان خصوصیات خود را در درون ستاره کاملا فرو پاشیده رد وبدل میکند . هر شی در شرایط عادی اندازه خود را نگه می  دارد ولی نمی توناد از عمر فیزیکی  بگریزد در درون سیاه چاله  بر اشیا عمری نمی گذرد ، ولی مداوما ک.چک می شوند.

شعاع یک ساه چاله بر حسب کیلومتر برابر است با سه برابر جرم خورشیدی  اجرام موجود در سیاه چاله.(جرم خورشید برابر است با یک جرم خورشید )

سیاه چاله های عظیم الجثه:دانشمندان بر این باورند که همهی کهکشانها دارای یک سیاه چاله عیم الجثه در مرکز خود می باشند . گمان میثرود جرم هر یک از این سیاه چاله ها بین یک میلیون تا یک بیلیون جرم خورشیدی باشد.

ساتره شناسان به این که این  سیاه چاله ها بیلیون ها سال پیش در اثر گازهای متمرکز شده در مرکز کهکشانها تولید شده باشند مظنون می باشد.

دلایل قطعی وجود یک سیاه چاله  غظیم الجثه در کهکشان راه شیری را اثبات میکند .ستاره شناسان بر این باورند که این سیاه چاله یک منبع عیم از امواج رادیویی به نام سگیتاریوس ا(sagittrius * )  می باشد .

مهم ترین دلیل برای این که ثابت نماید سیلاه چاله عظیم الجثه است ، سرعت حرکت ستاره ها به درون ان است.