ASCOLA_7_Jun-2022

אסכולה 26 07 Shutterstock / GoodStudio : איור מאז התפתח תחום זה מאוד, הן תיאורטית והן תצפיתית. התפתחות זו הפכה את קו המימן לאחד האמצעים התצפיתיים החשובים ביותר לחקר אובייקטים אסטרונומיים בפרט, ולחקר היקום בכלל. אבל מהו הקו הזה, ומה המקור שלו? כדי לענות על שאלה זו עלינו להתעמק בפרטים פיזיקליים. פיזיקתקו המימן באטום המימן הניטרלי יש פרוטון ואלקטרון, והם משפיעים זה על זה במספר דרכים. קודם כל, קיים ביניהם כוח משיכה חשמלי שמסביר הרבה מתכונות המימן. אזכיר כאן, שהממדים שאנו מדברים עליהם קטנים מאוד, שכן המרחק הממוצע בין האלקטרון לפרוטון באטום המימן הוא כחמש חלקי מיליארד סנטימטר (ס"מ). בממדים אלה תורת הקוונטים שולטת בחוקי הפיזיקה, ואי אפשר להשתמש בחוקי ניוטון. תורת הקוונטים היא תורה מוזרה וקשה להבנה, ולכן אזכיר כאן רק חלק מהתכונות שלה לצורך הדיון שלנו. אחת התכונות הקוונטיות המאפיינת חלקיקים תת־ אטומיים היא תכונת הספין, תכונה המזכירה את התנע הזוויתי של גוף המסתובב סביב עצמו בפיזיקה הקלסית. החלק המוזר הוא שבכל כיוון שנחליט למדוד את ספין האלקטרון או הפרוטון נקבל רק שתי תוצאות אפשריות, הנבדלות רק בסימן (חיובי או שלילי). תוצאות אלה מתאימות לאחת משתי מגמות הסיבוב האפשריות: עם כיוון השעון או נגדו. ביחידות מתאימות הגודל של , וכך נהוג לקרוא לו. כלומר, באטום המימן ½ הספין הוא יש שתי אפשרויות - הראשונה היא שכיווני הספין של הפרוטון ושל האלקטרון מקבילים (כפי שמוצג בצד ), והאפשרות השנייה היא שכיווני 1 השמאלי של איור הספין שלהם מנוגדים (בצד הימני של האיור). כתוצאה מהאינטראקציה בין הספין של האלקטרון לזה של הפרוטון, או ליתר דיוק בין המומנטים המגנטיים של שניהם, יש הבדל בין אנרגיית אטום המימן בשני המצבים. האנרגיה במקרה שהספינים מנוגדים (צד ), הנקרא "מצב יסוד", נמוכה מהאנרגיה 1 ימין של איור ,)1 במקרה שהספינים מקבילים (צד שמאל של איור הנקרא "מצב מעורר". אטום מימן הנמצא במצב מעורר תמיד מנסה לעבור למצב יסוד, כי המימן מעדיף להיות את תגליותיו של ג'נסקי ואף הרחיב אותן, ופרסם את .1940 ממצאיו במאמר מדעי שראה אור בשנת החדשות לגבי תגליות אלה הגיעו לאסטרונומים )Jan Oort( ההולנדים באותה שנה. יאן אורט מאוניברסיטת ליידן, אחד האסטרונומים החשובים , ביקש מאחד הסטודנטים 20־ ביותר של המאה ה Henk van de( המבריקים, הנדריק ואן דה הולסט ), לבחון את המכניזמים הפיזיקליים האפשריים Hulst של מקורות קרינת רדיו באסטרונומיה, נושא שנדון העביר ואן דה 1944 . באפריל 1941 בין שניהם מאז הולסט הרצאה שכותרתה "גלי רדיו מהחלל", ובה סרק את המכניזמים הפיזיקליים השונים בגלקסיה שלנו העשויים לגרום לקרינה זו. בסוף הרצאתו הוא הזכיר ס"מ שמקורה אטום המימן, והיא 21 קרינה באורך גל של ידועה בשם "קרינת קו מימן" (היא נקראת גם "קרינת ס"מ"). ואן דה הולסט הראה שקרינה זו שכיחה 21 בגלקסיה שלנו, כמו גם בגלקסיות רבות אחרות ביקום. על 1945־ מהרצאה זו, ומהמאמר של ואן דה הולסט מ תוכנה, הבנו לראשונה את הפוטנציאל הגדול של קו ס"מ ככלי חשוב מאוד למעקב אחרי המימן האטומי 21 ביקום. , לאחר תום המלחמה ושחרורה של הולנד 1949 בשנת משליטת הנאצים, יזם אורט בנייה של טלסקופ רדיו, ס"מ שמגיעה מהגלקסיה שלנו. 21 כדי למדוד קרינת לבניית הטלסקופ הזה השתמשו אורט ועמיתיו בצלחות 1949 מכ"ם שהצבא הנאצי השאיר מאחוריו. אבל במרץ התרחשה שריפה במעבדה שלהם, שהרסה את רוב המכשירים ועיכבה את ההולנדים בפיתוח הטלסקופ בכמעט שנה. עיכוב זה אִפשר לצוות אמריקאי מתחרה Harold( מאוניברסיטת הרווארד, בראשות הרולד איווין ), לבנות Edward Purcell( ) ואדוארד פורסל Ewen , למדוד את 1951 טלסקופ רדיו נוסף שאפשר להם, בשנת קרינת קו המימן מהגלקסיה שלנו, בדיוק כפי שחזה ואן דה הולסט. ארבעה חודשים לאחר שהודיעו על תגליתם, אישר הצוות ההולנדי בראשות אורט ומהנדס הרדיו ) את התוצאות של האמריקאים. Muller( שלו מולר באותה שנה פורסמו התוצאות האלה בכתב העת שלו בשני מאמרים 168 ) בגיליון Nature "נייצ'ר" ( שדיווחו על התגלית החשובה הזו - המאמר הראשון על הקבוצה האמריקאית ומייד אחריו המאמר על הקבוצה ההולנדית.