Hubbleův zákon byl získán experimentálně a stanoví přímý vztah mezi vzdáleností a galaxie libovolné do Země a rychlost, s jakou se tato galaxie od nás vzdaluje. Podle tohoto zákona platí, že čím dále od Země, tím rychleji se galaxie vznášejí, což naznačuje možnost žít ve vesmíru v konstantní expanzi.
Vidět víc:Astrofyzika - věnuje se studiu vesmíru pomocí zákonů chemie a fyziky
Co říká Hubbleův zákon?
Hubbleův zákon říká, že čím větší je vzdálenost mezi galaxií a Zemí, tím rychleji se tato galaxie od nás vzdaluje. Hubbleův zákon byl objeven a formulován americkým fyzikem a astronomem Edwin P. Hubble (1889-1953). Níže uvedený obrázek to ukazuje:
proti - rychlost stahování (km / s)
H0 - Hubbleova konstanta (70 (km / s) / Mpc)
r - vzdálenost mezi Zemí a galaxií (Mpc)
V tomto zákoně je konstanta H0, známý jako Hubbleova konstanta, představuje, jak velký je nárůst rychlosti galaxií v každém MPC (megaparsec). Ó MPC je míra astronomických vzdáleností v hodnotě přibližně 3,26 milionu světelných let.
Hubble byl schopen dospět k výše uvedenému výrazu pomocí údajů o rychlostech vzdálenosti 24 blízkých galaxií, které dříve shromáždil astronom.
Nosím M. pantofle. Slipher byl schopen přesně měřit vzletové rychlosti díky spektroskopie, tj. analyzovat barevné frekvence vyzařované galaxiemi. Když se tyto galaxie vzdálily od Země, frekvence kmitočtu elektromagnetické vlny jimi vydané by měly projít změnami v důsledku Dopplerův jev.![Snímek pořízený Hubblovým teleskopem ukazuje miliardy galaxií na malém zlomku noční oblohy. [1]](/f/7cf0d759f3fc9e79890e3416c860d6f6.jpg)
Ó Dopplerův jev vysvětluje, proč slyšíme malé frekvenční změny zvuky které jsou emitovány zdroji, které se pohybují vzhledem k pozorovateli. Například: když se sanitka přiblíží nebo odejde od nás, můžeme si všimnout, že zvuk, který vydává, se stává vyšší a poté nižší.
K této zjevné změně frekvence zvukových vln dochází také u elektromagnetických vln - jakmile se galaxie vzdalí, jimi emitované světlo má tendenci se pohybovat k nižším frekvencím, takže říkáme, že v těchto galaxiích je možné pozorovat rudý posuv (v angličtině, červená směna).
Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)
Hubbleova konstanta
V průběhu let měla Hubbleova konstanta několikrát aktualizovanou hodnotu. Tyto změny byly způsobeny přesností, s jakou jsme schopni měřit vzdálenosti mezi Zemí a galaxiemi. Podle astronomických měření byla Hubblova konstanta je to stejné pro všechny směry, kam se podíváme - neexistuje preferovaný směr odjezdu. V praxi je to, jako bychom byli malou tečkou v a močový měchýř je neustálenafouknutý.
V Hubblově době byla metoda měření astronomických vzdáleností primitivní, proto vyvinul mnohem inteligentnější způsob, jak je odvodit: porovnání jasu mezi nimi, protože čím dál jsou, tím nižší je jimi vydávaný jas. Bylo to skrz leskrelativní mezi galaxiemi, které Edwin Hubble dokázal s ještě větší přesností určit hodnotu své konstanty.
Podívejte se taky: Černé díry - co jsou zač, z čeho jsou vyrobeny, objevy a kuriozity
Expanze vesmíru
První náznaky možné expanze vesmíru byly možné pouze díky objevům Edwina Hubbla. Nicméně, stále víme velmi málo o tom, jak se vesmír rozpínáv tomto smyslu objev Hubblova zákona přinesl ve stejné míře nové odpovědi a nové otázky.
Stále ještě není známo, co způsobuje rozpínání vesmíru, když z pohledu klasické fyziky podporované zákon univerzální gravitace, tendencí Kosmu by bylo spíše se zmenšit než rozšířit. Existuje velké množství teorií, které se pokoušejí vysvětlit fenomén expanze, nicméně žádná z nich nemohla být prokázána až do současnosti.
Ve snaze vysvětlit zrychlenou expanzi vesmíru navrhli fyzici existenci temná hmota. Podle moderních teorií by temná hmota měla být schopna vysvětlit, co je sledováno Hubblovým zákonem, tento typ hmoty však musí mít „exotické“ vlastnosti, které do té doby nebyly v hmotě nikdy pozorovány. obyčejný.
Hubbleův zákon v Enem
Hubbleův zákon byl již prosazen v EU A buď, v testu 2019. Otázka se přímo týkala použití Hubblova zákona, budeme to analyzovat?
(A buď) Astronomové měří rychlost vzdálenosti od vzdálených galaxií detekcí světla vyzařovaného těmito systémy. Hubbleův zákon říká, že rychlost odletu galaxie (v km / s) je úměrná její vzdálenosti od Země, měřené v megaparsec. V tomto zákoně je konstanta proporcionality Hubbleova konstanta (H0) a jeho nejpřijatelnější hodnota je 72 (km / s) / Mpc. Parsec (pc) je astronomická jednotka vzdálenosti v hodnotě přibližně 3,1016 m. Astronomická pozorování určila, že rychlost od dané galaxie je 1440 km / s.
Pomocí Hubbleova zákona lze vyvodit závěr, že vzdálenost k této galaxii, měřená v km, se rovná:
a) 20.100
b) 20.106
c) 6.1020
d) 6.1023
e) 6.1026
Šablona: Písmeno C.
Řešení:
K vyřešení tohoto problému je nutné prohlášení interpretovat. Jeho prostřednictvím je možné to vyřešit, i když neznáte vyjádření Hubblova zákona, nicméně před zahájením výpočtů musíme upravit měrné jednotky, nezapomeňte, že 1 ks je ekvivalentní do 3.1016 m nebo 3,1013 km, poznámka:
Poté, co jsme správně přizpůsobili jednotku měření Hubbleovy konstanty, můžeme provést výpočet a určit vzdálenost:
Vědět více:Rádiové dalekohledy - k čemu jsou a k čemu slouží
Hubbleova zákonná cvičení
Otázka 1) Galaxie Andromeda je nejbližší spirální galaxie k Mléčné dráze a leží ve vzdálenosti přibližně 0,77 Mpc. Na základě Hubblova zákona je rychlost, kterou se galaxie Andromeda vzdaluje od Mléčné dráhy, přibližně:
Data: H0 = 72 (km / s) / Mpc
a) 96,5 km / s
b) 55,4 km / s
c) 108,4 km / s
d) 15,7 km / s
Šablona: Písmeno B
Řešení:
Měrné jednotky poskytované tímto prohlášením jsou již navzájem kompatibilní, takže používáme pouze Hubbleův zákon a data nahrazujeme:
Výsledek naznačuje, že galaxie Andromeda se vzdaluje rychlostí přibližně 54 km / s, takže správná odpověď je písmeno B.
Otázka 2) Galaxie A je na dálku d ze Země a pryč rychlostí proti. S vědomím, že galaxie B je dvakrát tak daleko od Země než galaxie A, lze říci, že její rychlost odletu:
a) bude poloviční rychlost odletu z galaxie A.
b) se bude rovnat rychlosti odletu z galaxie A.
c) bude čtyřikrát menší než rychlost odletu z galaxie A.
d) bude dvakrát rychlejší než rychlost galaxie A pryč.
Šablona: Písmeno D.
Řešení:
Hubbleův zákon stanoví přímo úměrný vztah mezi rychlostí odletu a vzdáleností, takže galaxie B se pohybuje dvakrát tak daleko: pohybuje se dvakrát rychleji:
Kredity obrázků
[1] NASA | Commons
Autor: Rafael Hellerbrock
Učitel fyziky
