משימה פחות שאפתנית הייתה לגלות מהו המרחק בין הארץ לכוכבי הלכת. ג'ובאני קאסיני מדד ב־1673 את המרחק למאדים. על מנת לקבל קו בסיס ארוך דיו הוא שילח את עמיתו ז'אן רישר לגויאנה. התוצאה שקיבל - כ־140 מיליון קילומטר - סוטה בפחות מ־10% מהתוצאות בנות ימינו.
לראשונה נמדד מרחק לכוכב אחר ב־1838. פרידריך בסל מדד את המרחק לכוכב הסמוך 61 בקבוצת ברבור בשיטת הפרלקסה, בהשתמשו בקוטר מסלול כדור הארץ כקו בסיס. התוצאה שהתקבלה, כ־11 שנות אור, הבהירה שממדי היקום גדולים בהרבה ממה שנתפס עד אז. עוד באותה שנה נמדד מרחקם של כוכבים נוספים.
סקלת המרחקים שניתן למדוד בשיטת הפרלקסה מוגבלת. בימינו ניתן למדוד מרחקים של עד 250 שנות אור בדיוק טוב, ובמרחק של 1,000 שנות אור דיוק המדידה עומד על 50% בלבד. מעבר ל־1,000 שנות אור אין מכשור מתאים בשביל להשתמש בשיטה זו. מאחר שכוכבים רבים שוכנים מחוץ לטווח זה, היה צורך לפתח שיטות אחרות.
השיטה הבאה התבססה (ועודנה מתבססת) על כוכבי-ענק שבהירותם משתנה במחזוריות מדויקת, שזכו לשם משתנים קפאידים. הנרייטה ליוויט חקרה כוכבים משתנים אלו וגילתה, עבור אלו מביניהם שהיו קרובים דיים לחישוב המרחק באמצעות שיטת הפרלקסה, שיש קשר מובהק בין זמן המחזור של כוכב משתנה קפאידי לבהירות המוחלטת שלו. ליוויט לא הצליחה לפתח נוסחה ברורה וחד משמעית שתאפשר להסיק את הבוהק המוחלט מתוך זמן המחזור, שכן בתקופתה לא היו די נתונים על מנת להבין שמשתנים קפאידים משתייכים לשתי קבוצות שונות ונבדלות. את הנוסחה, שבה משתמשים בשינויים קטנים עד היום, פיתח אדווין האבל.
נוסחה זו נתנה בידי האבל כלי מדידה רב עוצמה. בזהותו קפאיד מרוחק היה מודד את זמן המחזור שלו, מסיק את הבוהק האמיתי שלו, ומהשוואה בין הבוהק האמיתי לבוהק הנראה קל היה לחשב את המרחק. כך ניתן היה לחשב את ממדי הגלקסיה, והסתבר שמדובר בעשרות אלפי שנות אור (כיום ההערכה היא כ־100,000 שנות אור).
לאחר מדידות אלו נחלקו האסטרונומים לשתי קבוצות. אחת טענה שהגלקסיה שלנו - שביל החלב - היא כל היקום, ומנגד היו שטענו שחלק מהערפיליות שנצפו הן גלקסיות נפרדות. בשתי הקבוצות התייצבו אסטרונומים ידועים ומשפיעים. בשנת 1920 התקיימה הפלוגתא הגדולה באוניברסיטת קיימברידג' והסתיימה ללא מסקנה נחרצת. תשע שנים מאוחר יותר פרסם האבל שהצליח לבודד קפאידים בחלק מה"ערפיליות" ומדידת המרחק אליהן העלתה תוצאות של מיליוני שנות אור. כך הסתבר מעבר לכל ספק שמדובר בגלקסיות אחרות, וממדי היקום צמחו מכמה עשרות אלפים לעשרות מיליוני שנות אור.
את הצעד הבא ביצע, שוב, האבל. הוא גילה שיש קשר בין ההסחה לאדום של גלקסיות ומרחקן מאיתנו. כך התגלה שהיקום מתפשט, ולימים צמחה מכך תאוריית המפץ הגדול. עם מדידות אלו צמחו - שוב - ממדי היקום, והגיעו לאמדן הנוכחי שלהם - 13.819 מיליארד שנים.
דוגלס אדאמס
תורת הקוונטים
פרדוקס EPR
גירוסקופ
גירוסקופ או ג'יירוסקופ ועל פי האקדמיה ללשון העברית סביבון; מכונה לעיתים בקיצור ג'יירו (באנגלית: Gyroscope, מיוונית "גירוס"="עיגול, סיבוב" ו"סקופוס"="ראייה" השם הומצא על ידי הפיזיקאי הצרפתי לאון פוקו ב-1852) הוא מכשיר מדעי המשמש למדידה או שמירה של יציבות, תוך התבססות על עקרונות שימור התנע הזוויתי. בפיזיקה, שם זה ידוע גם כ"אינרציה גירוסקופית". אחד השימושים הנפוצים של מכשיר זה הוא מדידת זוויות הגוף ביחס למערכת צירים של כדור הארץ.
הרכב הגירוסקופ המכני.
הגירוסקופ מורכב מגלגל (מכונה גם רוטור) המסתובב על ציר סיבוב העובר במרכזו. הציר נשען על ציר אנכי קבוע. כאשר מקנים לגלגל מהירות זוויתית הגלגל אינו נופל אלא ממשיך להסתובב, כאשר ציר הסיבוב שלו מתחיל לנוע בעצמו ביחס לציר הקבוע.
כשציר הרוטור מסתובב, הוא מתנגד לכל שינוי בכיוון הסיבוב שלו, תכונה הנובעת משימור תנע זוויתי. אם מנסים לשנות את כיוון הסיבוב של הציר, הוא מתנגד לכך עם כוח משלו בזווית בת 90 מעלות לכוח שמופעל עליו. ההתנגדות של ציר הגירוסקופ המסתובב לשינוי בכיוון הסיבוב נקראת גם 'אינרצית הגירוסקופ'.
הרעיון שמאחורי הגירוסקופ.
על פי חוקי ניוטון, לכל מסה ישנה תכונה לשמור על מצבה הקודם. לדוגמה, אם אנו מעוניינים להזיז גוף מסוים ממקומו, יש להפעיל עליו כוח ראשוני כדי שישנה את מצבו. באופן דומה על מנת לעצור גוף נע, יש להפעיל עליו כוח בכיוון הנגדי, כדוגמת כוח החיכוך אחרת הגוף ימשיך לנוע באינרציה ללא עצירה.
גירוסקופ הוא בעצם דיסקה המסתובבת על פני מסגרת כמעט חסרת חיכוך. הדיסקית מסתובבת ללא שינוי כיוון הסיבוב שלה, עם או נגד כיוון השעון. על מנת לשנות את זווית ציר הסיבוב של הדיסקה צריך להפעיל כח.
לשם המחשה, נניח כי אנו מחזיקים גירוסקופ במטוס, והמטוס סוטה בפתאומיות. על פניו, נראה כי הדיסקית אמורה לשנות את הזווית שלה יחסית לכדור הארץ, כיוון שהמטוס שינה את הזווית שלו יחסית לכדור הארץ. היות שהדיסקית המסתובבת נעה על פני מסגרת חלקה, ההתנגדות של הדיסקית לשינוי מצבה תגרום לכך שהיא תחליק על פני המסגרת. כלומר, הדיסקית נשארת באותה זווית, בעוד שהמסגרת שעוטפת את הדיסקית משנה את מצבה בהתאם לתנועת הגוף.
אם נחבר מחוגה בין הדיסקית לבין המסגרת, המחוגה תמדוד את הזווית שבה הגוף נמצא. זווית זו יכולה להיות מבוטאת בתצוגה על לוח מחוונים, או לגרום לשינוי אוטומטי בהתאם לדרישת המתכננים בכוונון תנועת משטחים כגון מדפים, כנפיים ולהבים.
סוגי גירוסקופים מתקדמים.
מלבד הגירוסקופ המכני שתואר מעלה ישנם סוגי גירוסקופים מתקדמים:
יישומים.
פעלולני אופנועים משתמשים בבסיסי הגירוסקופ על מנת, בין השאר, להרים גלגל ולהסתובב על ציר הגלגל האחר.
טלפון
טלפון (מאנגלית: Telephone) הוא אמצעי תקשורת המאפשר העברת קול דו־כיוונית, כאותות חשמליים, למרחקים, בעזרת כבלים מוליכים (העשויים בדרך־כלל נחושת או סיבים אופטיים) ובאמצעות התקני קשר רדיו שונים. המילה טלפון מורכבת משתי מילים יווניות, "טֶלֶה" שפירושה מרחק ו"פון" שמשמעותה קול. עם התפתחות הטכנולוגיה התאפשר להעביר בטלפון לא רק קול אלא גם טקסט, תמונות ווידאו.
המצאת הטלפון.
לטלפון ממציאים רבים שעבדו על מערכות להעברת קול במהלך המחצית השנייה של המאה התשע עשרה. באותם ימים הובנו שני עקרונות מדעיים חשובים: היכולת להפוך רטט מתכתי לתנודות חשמליות, וההבנה שזרם חשמלי יוצר שדה מגנטי - שני עקרונות שהניחו את היסודות להמצאת הטלפון. המצאת הטלפון מיוחסת לאלכסנדר גרהם בל. לדעת רבים הוא הראשון שבנה טלפון בו ניתן היה להעביר דיבור. ממציאים אחרים של הטלפון הם אנטוניו מאוצ׳י, שמקובל באיטליה כממציא הטלפון, ופיליפ רייס, המקובל בגרמניה כממציא הטלפון. שעתיים לאחר שבל רשם את הפטנט ניסה גם אלישע גריי לרשום פטנט על אותה המצאה.
בארץ-ישראל, העיתון "יהודה וירושלים", דיווח בשנת 1877 תחת הכותרת: "הומצא מכשיר השח למרחקים", ובהמשך הכתבה הרחיב על המצאה חדשה אשר תיקרא בשם "טעלעפאן".
אלכסנדר גרהם בל.
מה שהועיל לבל בתכנון מכשיר הטלפון היה ניסיונו כמורה לחירשים. בהכירו את מבנה אוזן האדם, הוא בנה את אפרכסת המכשיר בהתאם. בשונה ממכשיר הטלפון המקובל, לא כללו הדגמים הראשונים שתכנן בל חוגה, מאחר שלא היה בה צורך. כשבעל המכשיר היה רוצה להתקשר הוא היה מאותת למרכזנית, אשר קישרה אותו עם בעל מכשיר אחר לפי בקשתו.
בל עמל יחד עם טום ווטסון במשך כשנתיים נוספות על יצירת מכשיר להעברת צלילים בצורת אותות חשמליים. עוד לפני שעבודתם צלחה הגיש בשמו גָרְדִינֶר הָבָּרְד, מעשירי בוסטון שתמך בבל, ב־14 בפברואר 1876, בקשה לרשום פטנט העוסק ב"שיטה להעביר דיבור או כל צליל אחר בצורה טלגראפית... בעזרת יצירת אותות חשמליים, בדומה לתנודות האוויר המלוות את הדיבור או הצליל." ב־7 במרץ אושר הפטנט ומספרו 174,465.
ב־10 במרץ 1876 בנה בל מכשיר טלפון העובד לפי עקרונות שונים מאלה עליהם עבדו עד אז והיה מבוסס על העברת קול באמצעות מחט המרעידה מים ומשנה את התנגדות המעגל. המכשיר הצליח להעביר בפעם הראשונה צלילים מחדר לחדר, בדמות המשפט שאמר בל לווטסון: Watson, come here,I want to see you!. משפט זה הפך למטבע לשון בקרב ממציאים. הטלפונים הבאים שבנה והדגים ברבים לא השתמשו בעיקרון זה וחזרו לשימוש בהתקן האלקטרומגנטי. באוגוסט אותה שנה הדגים בל שימוש בטלפון במרחק של מספר קילומטרים.
עם מותו של בל ב־1922, דממו הטלפונים בקנדה ובארצות הברית למשך דקה, למתן כבוד אחרון לאיש שמבחינה היסטורית מיוחסת לו המצאת הטלפון.
במשך חייו נאלץ בל להתמודד עם תביעות רבות של גורמים שערערו על זכיותיו על המצאת הטלפון.
אלישע גריי.
אחד התובעים היה אמריקני בשם אלישע גריי, שהגיע בשנת 1876 למשרדי רישום הפטנטים, פחות משעתיים אחרי בל, כדי לרשום את פטנט הטלפון על שמו, ונדחה. בל טען בבית המשפט כי אינו מכיר את גריי, ושלא גנב ממנו דבר. "לרוע מזלו של גריי", טען בל, "המצאנו שנינו דבר דומה, אלא שאני הספקתי לרשום את הפטנט לפניו". בסופו של דבר הודה גריי בהבדלים המהותיים שבין המכשיר שלו ובין זה של בל, ונסוג מתביעתו.
פיליפ רייס.