Thursday, December 30, 2021

Bagaimana menerapkan nilai dalam pengajaran dan pembelajaran astronomi?

SOALAN:

Bagaimana menerapkan nilai dalam pengajaran dan pembelajaran astronomi?


JAWAPAN:

Setiap aktiviti praktikal sains angkasa yang dijalankan contoh pencerapan bulan dan lain-lain melibatkan nilai yang tinggi samada dari segi sejarah, budaya, proses pencerapan, proses saintifik yang perlu disedari oleh murid, yang kadangkala dilupakan. Pembangunan nilai dalam diri murid melalui sains angkasa juga merupakan salah satu komponen penting dalam Falsafah Pendidikan Negara yang boleh menyumbang kepada agama, bangsa dan negara.


< Soalan Berkaitan Bidang Astronomi

Apakah pendekatan pengajaran dan pembelajaran astronomi?

SOALAN:

Apakah pendekatan pengajaran dan pembelajaran astronomi?


JAWAPAN:

Setiap aktiviti praktikal sains angkasa yang dijalankan contoh pencerapan bulan dan lain-lain melibatkan nilai yang tinggi samada dari segi sejarah, budaya, proses pencerapan, proses saintifik yang perlu disedari oleh murid, yang kadangkala dilupakan. Pembangunan nilai dalam diri murid melalui sains angkasa juga merupakan salah satu komponen penting dalam Falsafah Pendidikan Negara yang boleh menyumbang kepada agama, bangsa dan negara.


< Soalan Berkaitan Bidang Astronomi

Bagaimana alam semesta bermula dan pengakhirannya?

SOALAN:

Bagaimana alam semesta bermula dan pengakhirannya?


JAWAPAN:

Dalam bidang kosmologi, alam semesta bermula dari Letupan Besar, juga dikenali sebagai Dentuman Besar atau Ledakan Dahsyat, merupakan teori saintifik yang mengatakan alam semesta muncul daripada keadaan yang sangat tumpat dan panas lebih kurang 13.8 bilion tahun dahulu. Teori Letupan Besar ini berdasarkan cerapan anjakan merah hukum Hubble tentang jarak galaksi, yang apabila disertakan sekali prinsip kosmologi mendapati ruang angkasa mengembang menurut model Friedmann-LemaƮtre bagi kerelatifan am. Pemerhatian ini menunjukkan bahawa alam semesta mengembang daripada keadaan di mana tenaga dan jirim dalam alam semesta ini sangat panas dan tumpat.

Satu kesan daripada Letupan Besar ialah keadaan alam semesta kini berbeza dari keadaan pada masa dahulu atau akan datang (evolusi semula jadi alam semesta). Evolusi alam semesta bergantung kepada keadaan momentum pengembangan dan daya (samada tarikan atau tolakan). Kadar pengembangan alam semesta ditentukan melalui pemalar Hubble manakala kekuatan graviti bergantung kepada ketumpatan dan tekanan jirim alam semesta. Jika ketumpatan alam semesta kurang dari ketumpatan kritikal, maka alam semesta akan mengembang selama-lamanya (Open Universe). Ini disebabkan oleh kurangnya tarikan graviti dari jirim  untuk menghalang pengembangan alam semesta. Keadaan ini dinamakan sebagai ‘Big Freeze’ akibat dari alam semesta yang semakin menyejuk semasa ia mengembang dan ia tidak dapat menampung kehidupan. 

Jika ketumpatan alam semesta lebih dari ketumpatan kritikal, maka daya tarikan graviti akan mendominasi dan alam semesta akan runtuh dengan sendirinya (Closed Universe). Keadaan ini dipanggil sebagai ‘Big Crunch’. Alam semesta mempunyai cukup jisim untuk menghentikan pengembangannya dan akan menarik semua jirim hingga menjadi keadaan asalnya. 

Ahli kosmologi berpendapat pada waktu sekarang jumlah ketumpatan alam semesta adalah sama dengan ketumpatan kritikal maka kita sekarang berada dalam alam semesta mendatar (Flat Universe). Data saintifik dari sinaran latar belakang mikro kosmik (CMB) menunjukkan 27% jirim terdiri dari jirim gelap manakala 68% pula adalah dalam bentuk tekanan negatif yang dipanggil sebagai tenaga gelap (atau dikenali sebagai pemalar kosmologi). Jika ini benar, maka tenaga gelap adalah daya yang mendominasi maka alam semesta akan mengembang selama-lamanya secara eksponen.


< Soalan Berkaitan Bidang Astronomi

Bagaimana cuaca angkasa memberi kesan terhadap komunikasi, navigasi dan aviation?

SOALAN: 

Bagaimana cuaca angkasa memberi kesan terhadap komunikasi, pelayaran dan penerbangan?


JAWAPAN:

Nyalaan Suria dan Lentingan Jisim Korona merupakan letusan yang berlaku pada permukaan Matahari dan membebaskan radiasi dan zarah bertenaga tinggi dalam jumlah yang sangat banyak. Radiasi, zarah bertenanga tinggi bersama medan magnet yang dibebaskan oleh Matahari bergerak dengan halaju yang tinggi di namakan sebagai Angin Suria. Angin Suria yang tiba di persekitaran Bumi boleh menyebabkan tindak balas seperti yang berikut;

i) Medan magnet dari Matahari boleh mengganggu/melemahkan medan magnetik Bumi;

ii) Radiasi berbahaya dari Matahari boleh menyebabkan kerosakkan kepada satelit dan membahayakan kesihatan angkasawan serta krew penerbangan;

iii) Foton dan zarah bertenaga tinggi dari Matahari boleh mengion zarah neutral di atmospfera bumi dan meningkatkan ketumpatan lapisan ionosfera Bumi. Lapisan ionosfera yang tidak stabil boleh mengganggu sistem komunikasi, pelayaran/kedudukan di Bumi.


< Soalan Berkaitan Bidang Astronomi

Sejauh mana boleh lihat ke dalam alam semesta kita?

SOALAN:

Sejauh mana boleh lihat ke dalam alam semesta kita?


JAWAPAN:

Melihat lebih jauh dan lebih dalam di alam semesta biasanya bergantung pada keadaan atmosfera Bumi dan juga kecerahan objek yang dicerap. Walau bagaimanapun, jika kita menganggap bahawa kita tidak mempunyai gangguan atmosfera, dan objek yang dicerap begitu terang sehingga kita dapat melihatnya di infiniti, yang paling jauh dapat kita lihat ke alam semesta adalah 46 giga tahun cahaya, yang berjarak 4.4 × 10^26 m! Walau bagaimanapun, had ini tidak malar. Apa yang kita lihat di sini adalah pinggir alam semesta yang dapat dilihat (observable universe), itu adalah had di mana cahaya dari jarak tertentu dapat menjangkau kita sejak awal Big Bang. Ini kerana cahaya memerlukan masa untuk perjalanan juga, jadi semakin jauh kita melihat, semakin lampau kita melihat. Jarak ini akan terus menambah mengikut masa, tetapi pada setiap masa, ini akan selalu menjadi batas sejauh mana kita dapat melihat di alam semesta.


< Soalan Berkaitan Bidang Astronomi

Apakah jenis-jenis galaksi yang ada?

SOALAN:

Apakah jenis-jenis galaksi yang ada?


JAWAPAN:

Galaksi dapat dikelaskan berdasarkan warnanya (merah atau biru), aktiviti di teras pusatnya (nuklei galaktik aktif atau galaksi normal) dan saiznya (gergasi atau kerdil). Tetapi secara amnya, ahli astronomi suka mengelaskannya dari segi bentuknya. Terdapat 3 jenis galaksi dari segi penampilannya: galaksi elips, galaksi lingkaran dan galaksi tidak regular. Galaksi elips kelihatan seperti gumpalan bulatan kabur di langit dengan pelbagai darjah kesipian, galaksi lingkaran mempunyai bar dan lengan yang membuatnya kelihatan seperti roda berputar, sementara galaksi tidak regular tidak mempunyai bentuk yang dapat dikenal pasti.



< Soalan Berkaitan Bidang Astronomi

Bagaimana kecerdasan buatan (artificial intelligence) telah menyumbang dalam bidang astronomi?

SOALAN:

Bagaimana kecerdasan buatan (artificial intelligence) telah menyumbang dalam bidang astronomi?


JAWAPAN:

Kecerdasan buatan adalah kecerdasan yang ditunjukkan oleh mesin, ini bermaksud bahawa kita boleh membenarkan mesin membuat keputusan untuk kita. Pada masa ini, astronomi telah berpindah tumpuannya dari teori ke arah berdasarkan data, ini disebabkan bahawa kita mempunyai berbilion-bilion data dan gambar objek samawi yang disimpan di internet. Sukarnya kalau manusia perlu membaca berbilion-bilion data bintang atau galaksi satu demi satu, jadi kita memerlukan bantuan komputer untuk memproseskan data tersebut.

 

Ahli astronomi boleh mengajar komputer untuk membuat kajian astronomi untuk kita, cara ini memberikan ‘kecerdasan’ kepada komputer kita. Sebagai contoh, ia dapat membantu mengenal pasti dan mengasingkan gambar galaksi dan bintang, memberitahu kita berapa jauh sesuatu bintang dari kita, memproses ribuan pengiraan dalam tempoh minit, mencari hubungan antara kecerahan dan jisim galaksi, dan sebagainya. Kecerdasan buatan membantu ahli astronomi melakukan tugas yang tidak dapat dilakukan oleh manusia yang batasan otak terhad, seterusnya membantu kita memahami alam semesta yang kompleks ini.


< Soalan Berkaitan Bidang Astronomi

Apakah itu 'Anjakan Merah (Redshift)'?

SOALAN:

Apakah itu 'Anjakan Merah (Redshift)'?


JAWAPAN:

Apabila cahaya melalui proses ‘anjakan merah’, secara fizikalnya ia bermaksud bahawa warna cahaya telah beralih dari warna asalnya menjadi lebih merah. Secara lebih teknikal, cahaya yang kita lihat mempunyai jarak gelombang yang berbeza, dan semakin besar jarak gelombang, semakin merah warnanya. Warna cahaya boleh berubah disebabkan pelbagai faktor, tetapi fenomena yang paling penting bagi anjakan merah dalam astronomi adalah pergerakan galaksi yang jauh dari kita. Semakin jauh galaksi dari Bumi, semakin cepat ia berpindah dari kita kerana alam semesta kita yang semakin mengembang besar. Ini bermaksud bahawa semakin jauh galaksi, semakin tinggi anjakan merah (i.e. galaksi biru yang jauh akan kelihatan merah).

Anjakan merah penting bagi ahli astronomi, kerana ukuran jarak galaksi yang sangat jauh sukar untuk ditentukan dengan tepat, jadi anjakan merah digunakan sebagai anggaran jarak bagi kita. Dengan kata lain, anda boleh mengatakan bahawa semakin tinggi anjakan merah galaksi, semakin jauh jaraknya dari kita.


< Soalan Berkaitan Bidang Astronomi

Apakah kepentingan penyelidikan rentas bidang (cross disciplinary) kepada bidang astronomi?

SOALAN:

Apakah kepentingan penyelidikan rentas bidang (cross disciplinary) kepada bidang astronomi?


JAWAPAN:

Penyelidikan rentas bidang perlu bagi menggalakkan inovasi dan merancakkan lagi perkembangan bidang astronomi. Ada kalanya hanya dengan bantuan bidang lain, barulah sesuatu kajian dapat diselesaikan. Contohnya, bidang kejuruteraan dan sains gunaan diperlukan bagi membangunkan instrumen bagi mencerap data astronomi seperti teleskop, antena, dan sebagainya. Bidang matematik diperlukan untuk membuat kiraan tepat pergerakan asteroid dan meramal kebarangkalian hentaman berlaku.  Roket ke bulan juga dicipta dengan menggabungkan pengetahuan pelbagai bidang bagi menjayakan misinya.


< Soalan Berkaitan Bidang Astronomi

Sunday, December 19, 2021

Bagaimanakah bidang fizik komputasi menyelesaikan masalah astronomi?

SOALAN:

Bagaimanakah bidang fizik komputasi menyelesaikan masalah astronomi?


JAWAPAN:

Fizik komputasi menjadi salah satu bidang yang sangat penting dalam menyelesaikan masalah astronomi dan astrofizik. Ianya banyak melibatkan penyelidikan teori, permodelan, simulasi, data analisis, statistik, pemprosesan imej, dan kaedah berangka kerana bidang ini melibatkan data yang sangat banyak dengan keperluan kapasiti memori komputer yang besar. Oleh itu teknik bermatematik dan pembangunan simulasi komputer amat perlu bagi memudahkan pengiraan dan pemodelan bagi memahami pergerakan serta perkembangan alam semesta. Contoh mudah ialah simulasi model sistem suria. Berdasarkan teori, maklumat dan fakta yang ada, kita dapat merangka dan membangunkan model sistem suria secara tepat mengikut kiraan sebenar membolehkan kita memahami dan melihat dengan lebih jelas bagaimana perjalanan alam semesta.

Contoh lain antaranya lagi ialah seperti cerapan spektrum radio bagi matahari yang dibuat tanpa henti selama bertahun-tahun bagi keseluruhan 24jam dengan kekerapan paparan data adalah pada setiap 15 minit menggunakan instrumen CALLISTO (Compound Astronomical Low frequency Low cost Instrument for Spectroscopy and Transportable Observatory) di lebih 100 stesen cerapan seluruh dunia. Data spektrum dijana tanpa henti dan pengesanan kewujudan fenomena letusan suria dan pengkelasan jenis letusan perlu dibuat secara manual dengan melihat setiap spektrum satu persatu. 

Oleh itu, teknik pemprosesan imej spektrum automatik menggunakan komputer perlu dibangunkan dengan menggunakan kaedah bermatematik, statistik dan kaedah berangka bagi mengesan fenomena letusan suria bagi memudahkan kajian berkenaan aktiviti matahari dan penyelidikan cuaca angkasa. Kajian berkenaan aktiviti matahari biasanya memerlukan data selama 11 tahun untuk satu kitaran matahari yang lengkap.


< Soalan Berkaitan Bidang Astronomi

Apakah astronomi/astrofizik komputasi?

SOALAN:

Apakah astronomi/astrofizik komputasi?


JAWAPAN:

Astronomi/astrofizik komputasi adalah bidang penyelidikan yang menggunakan teknik pengiraan matematik dan teknik pengkomputeran dalam menyelesaikan masalah-masalah berkaitan astronomi dan astrofizik. 

Secara ringkasnya, kombinasi bidang-bidang ini dapat digambarkan seperti ilustrasi di bawah:




Apakah 'Zon Bebas Radio (Radio Quiet Zone)'?

SOALAN:

Apakah 'Zon Bebas Radio (Radio Quiet Zone)'?


JAWAPAN:

Zon bebas radio adalah kawasan di mana tiada gangguan atau transmisi radio untuk melindungi sebuah teleskop radio.

Penempatan sebuah teleskop radio perlu mengambil kira lokasi yang minimum daripada gangguan frekuensi radio.

Gangguan frekuensi radio dihasilkan oleh aktiviti manusia seperti telekomunikasi radio dan peralatan elektrik.

Walaubagaimanapun mustahil untuk mendapatkan lokasi yang bebas radio.

Oleh itu kebiasaan teleskop radio ditempatkan di kawasan yang jauh dari penempatan dan aktiviti manusia.


< Soalan Berkaitan Bidang Astronomi

Apakah perbezaan astronomi radio dan astronomi optik?

SOALAN:

Apakah perbezaan astronomi radio dan astronomi optik?


JAWAPAN:

Teleskop optik menggunakan cermin atau lensa kaca untuk memusatkan cahaya yang kelihatan ketika masuk melalui bukaan sesebuah teleskop.

Manakala teleskop radio pula digunakan untuk mengkaji panjang gelombang yang lebih panjang daripada gelombang cahaya.

Selalunya, teleskop radio menggunakan piring (dish) untuk memfokuskan gelombang radio ke pusat penerima.


< Soalan Berkaitan Bidang Astronomi

Bagaimana cerapan objek langit dilakukan?

SOALAN:

Bagaimana cerapan objek langit dilakukan?


JAWAPAN:

Cerapan objek langit boleh secara mata kasar atau dengan alat optik seperti teleskop.

Cerapan suatu objek langit bergantung kepada lokasi pencerap, tarikh dan waktu cerapan, koordinat objek yang hendak dicerap.

Keadaan cuaca dan kejernihan langit ketika cerapan perlu diambil kira kerana hal ini sangat memberi kesan terhadap cerapan.


< Soalan Berkaitan Bidang Astronomi

Bagaimana penentuan awal bulan Islam?

SOALAN:

Bagaimana penentuan awal bulan Islam?


JAWAPAN:

Penentuan awal bulan Islam ditentukan berdasarkan kenampakan hilal samada dengan cerapan atau hitungan berdasarkan kriteria yang tertentu.


< Soalan Berkaitan Bidang Astronomi

Apakah takwim masihi dan hijrah?

SOALAN:

Apakah takwim masihi dan hijrah?


JAWAPAN:

Takwim Masihi diasaskan oleh Julius Caesar pada tahun 46 SM. 

Takwim ini berdasarkan kepada pergerakan Bumi mengelilingi Matahari dalam setahun sementara takwim Hijri diasaskan oleh Saidina Umar R.A pada tahun 17 H. 

Takwim ini berdasarkan kepada pergerakan bulan mengelilingi Bumi.


< Soalan Berkaitan Bidang Astronomi

Bagaimana waktu solat dari perspektif astronomi?

SOALAN:

Bagaimana waktu solat dari perspektif astronomi?


JAWAPAN:

Waktu solat dihitung berdasarkan posisi Matahari yang bertepatan dengan tanda waktu solat menurut fikah.

Parameter yang terlibat dalam hitungan ialah latitud pencerap, sudut waktu, deklinasi Matahari dan altitud Matahari.


< Soalan Berkaitan Bidang Astronomi

Apakah kepentingan astronomi dalam kehidupan dan ibadat?

SOALAN:

Apakah kepentingan astronomi dalam kehidupan dan ibadat?


JAWAPAN:

Untuk kegunaan dalam kehidupan seperti mengenal dan memahami alam, menentukan waktu,  menentukan pandu arah dan takwim. 

Sementara dalam ibadat untuk melaksanakan ibadat seperti waktu solat, puasa, zakat dan haji serta arah kiblat dan takwim.


< Soalan Berkaitan Bidang Astronomi

Bagaimana kita boleh mengurangkan pencemaran cahaya?

SOALAN:

Bagaimana kita boleh mengurangkan pencemaran cahaya?

JAWAPAN:

Marilah menjadi sebahagian dari penyelesaian kepada masalah pencemaran cahaya ini. Berita baik, pencemaran cahaya dapat dibalikkan (reversible)

Terdapat beberapa cara iaitu:

  1. Jimatkan penggunaan pencahayaan dengan menggunakannya hanya bila dan di mana ia diperlukan. Jimat cahaya = jimat tenaga.
  2. Untuk pencahayaan luar, seeloknya dilindung cahayanya supaya tidak terserak ke angkasa.
  3. Untuk pencahayaan dalam, seeloknya ditutup dengan tirai supaya cahaya tidak terserak keluar.
  4. Jadilah salah seorang dari sains warga (citizen scientist) dengan mengukur kualiti langit malam bersama dengan kami!

   
<

Bagaimana pencemaran cahaya memberi kesan kepada manusia, haiwan dan astronomi?

SOALAN:

Bagaimana pencemaran cahaya memberi kesan kepada manusia, haiwan dan astronomi?


JAWAPAN:

Kesan kepada yang berikut:

1. Manusia

Kesihatan manusia iaitu cahaya yang berlebihan mengakibatkan kitaran sirkadian (juga dikenali sebagai jam biologikal) manusia terganggu. 

Kitaran sirkadian penting untuk pengeluaran hormon melatonin.

 

2. Haiwan

Pencemaran cahaya boleh mengakibatkan kepupusan populasi bagi spesis 
haiwan tertentu seperti penyu, penghijrahan burung, serangga, 
terumbu karang, pembiakan katak dan kodok.

 

3. Astronomi

Langit gelap adalah sumber yang kritikal bagi memahami misteri alam ini. 

Ini kerana tanpa langit gelap, ahli astronomi agak sukar mencerap 
isyarat cahaya dari jasad jauh di angkasa. 

Pencemaran cahaya mewujudkan keadaan kontras rendah yang 
membuatkan jasad samawi malap semakin sukar dilihat. 

Selain dari itu, langit gelap juga merupakan bahagian yang penting bagi 
budaya dan warisan semulajadi bagi semua peradaban.


Apakah pencemaran cahaya?

SOALAN:

Apakah pencemaran cahaya?


JAWAPAN:

Kewujudan cahaya yang berlebihan pada waktu malam kerana penggunaan atau pemasangan lekapan lampu (lighting fixture) yang tidak sesuai.


< Soalan Berkaitan Bidang Astronomi