Hubblen laki saatiin kokeellisesti ja muodostaa suoran suhteen a: n etäisyyden välillä galaksi mitään, kunnes Maa ja nopeuden, jolla tämä galaksi liikkuu meistä pois. Tämän lain mukaan mitä kauempana maasta, sitä nopeammin galaksit siirtyvät pois, mikä viittaa mahdollisuuteen elää maailmankaikkeudessa jatkuvasti laajenemassa.
Katso lisää:Astrofysiikka - on omistettu maailmankaikkeuden tutkimiseen soveltamalla kemian ja fysiikan lakeja
Mitä Hubble-laki sanoo?
Hubble-lain mukaan mitä suurempi etäisyys galaksin ja maan välillä on, sitä nopeammin galaksi siirtyy pois meistä. Hubble'n lain löysi ja muotoili amerikkalainen fyysikko ja tähtitieteilijä Edwin P. Hubble (1889-1953). Seuraava kuva osoittaa sen:
v -vetonopeus (km / s)
H0 - Hubble-vakio (70 (km / s) / Mpc)
r - etäisyys maapallon ja galaksin välillä (Mpc)
Tässä laissa vakio H0, tunnetaan Hubble-vakio, edustaa kuinka suuri on galaksien nopeuden kasvu kullakin Mpc: llä (megaparsekillä). O Sp on noin tähtitieteellisten etäisyyksien mitta 3,26 miljoonaa valovuotta.
Hubble pystyi saavuttamaan yllä olevan lausekkeen käyttämällä tietoja tähtitieteilijän aiemmin keräämistä 24 lähellä olevan galaksin etäisyysnopeuksista. Käytän M. tohveli. Slipher pystyi mittaamaan tarkalleen nousunopeudet spektroskopiaeli analysoimalla väritaajuudet galaksien lähettämät. Kun nämä galaksit siirtyivät pois maasta, niiden taajuudet elektromagneettiset aallot niiden liikkeeseen laskemien muutosten tulisi tapahtua Doppler-ilmiö.
![Hubble-teleskoopin ottama kuva näyttää miljardeja galakseja pienessä murto-osassa yötaivasta. [1]](/f/7cf0d759f3fc9e79890e3416c860d6f6.jpg)
O Doppler-ilmiö selittää miksi kuulemme pieniä taajuusmuutoksia ääniä joita lähettävät lähteet, jotka liikkuvat tarkkailijan suhteen. Esimerkiksi: kun ambulanssi lähestyy meitä tai lähtee meiltä, voimme huomata vastaavasti, että sen lähettämä ääni muuttuu korkeammaksi ja sitten matalammaksi.
Tämä ilmeinen muutos ääniaaltojen taajuudessa tapahtuu myös sähkömagneettisille aalloille - kun galaksit siirtyvät pois, niiden lähettämä valo pyrkii siirtymään matalammille taajuuksille, joten sanomme, että näissä galakseissa on mahdollista havaita punasiirto (englanniksi, punainen muutos).
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Hubble-vakio
Vuosien varrella Hubble-vakion arvo on päivitetty useita kertoja. Nämä muutokset johtuivat tarkkuudesta, jolla pystymme mittaamaan maapallon ja galaksien väliset etäisyydet. Tähtitieteellisten mittausten mukaan Hubble-vakio se on sama kaikille suunnillemme - ei ole suositeltavaa lähtösuuntaa. Käytännössä se on kuin olisimme pieni piste a: ssa virtsarakko on jatkuvastipaisunut.
Hubble'n aikana tähtitieteellisten etäisyyksien mittaamiseen käytetty menetelmä oli alkeellinen, joten hän kehitti paljon älykkäämmän tavan päättää niistä: vertaamalla niiden välistä kirkkautta, koska mitä kauempana he ovat, sitä pienempi niiden lähettämä kirkkaus. Se tapahtui paistaasuhteellinen joukosta galakseja, joiden Edwin Hubble pystyi määrittämään vakionsa arvon vielä suuremmalla tarkkuudella.
Katso myös: Mustat aukot - mitä ne ovat, mistä ne on tehty, löytöjä ja uteliaisuuksia
Maailmankaikkeuden laajeneminen
Ensimmäiset merkinnät maailmankaikkeuden mahdollisesta laajentumisesta olivat mahdollisia vain Edwin Hubble'n löytöjen ansiosta. Kuitenkin, tiedämme edelleen hyvin vähän siitä, kuinka maailmankaikkeus laajenee, tässä mielessä Hubble-lain löytäminen tuotti samalla tavalla uusia vastauksia ja uusia kysymyksiä.
Vielä ei ole tiedossa, mikä aiheuttaa maailmankaikkeuden laajenemisen, kun klassisen fysiikan näkökulmasta yleisen painovoiman laki, kosmoksen taipumus olisi kutistua eikä laajentua. On olemassa suuri joukko teorioita, jotka yrittävät selittää laajenemisen ilmiötä, mutta mikään niistä ei ollut todistettavissa vasta nykypäivään.
Yrittäessään selittää maailmankaikkeuden nopeutettua laajentumista, fyysikot ehdottivat sen olemassaoloa pimeä aine. Nykyaikaisen teorian mukaan pimeän aineen pitäisi pystyä selittämään mitä Hubble'n laissa havaitaan, Tämän tyyppisellä aineella on kuitenkin oltava "eksoottisia" ominaisuuksia, joita siihen asti ei ole koskaan havaittu aineessa. tavallinen.
Hubblen laki Enemissä
Hubblen lakia on jo syytetty vuonna Ja joko, vuoden 2019 testissä. Kysymys kohdistui suoraan Hubble-lain käyttöön, analysoidaanko sitä?
(Ja joko) Tähtitieteilijät mittaavat etäisyyden nopeuden kaukaisista galakseista havaitsemalla näiden järjestelmien lähettämän valon. Hubble-lain mukaan galaksin lähtönopeus (km / s) on verrannollinen sen etäisyyteen maapalloon, mitattuna megaparsissa. Tässä laissa suhteellisuusvakio on hubble-vakio (H0) ja sen hyväksyttävin arvo on 72 (km / s) / Mpc. Parsekki (pc) on tähtitieteellinen etäisyysyksikkö, jonka arvo on noin 3,1016 m. Tähtitieteelliset havainnot ovat osoittaneet, että nopeus tietystä galaksista on 1440 km / s.
Hubble-lain avulla voidaan päätellä, että etäisyys tähän galaksiin mitattuna kilometreinä on yhtä suuri kuin:
a) 20.100
b) 20.106
c) 6.1020
d) 6.1023
e) 6.1026
Sapluuna: Kirjain C
Resoluutio:
Tämän ongelman ratkaisemiseksi lausunto on tulkittava. Sen avulla on mahdollista ratkaista se, vaikka et tiedä Hubble-lain ilmaisua, ennen laskelmien aloittamista meidän on säädettävä mittayksiköitä muistamalla, että 1 kpl on ekvivalentti 3.1016 m tai 3,1013 km, huomio:
Kun olemme mukauttaneet Hubble-vakion mittayksikön oikein, voimme tehdä laskelman etäisyyden määrittämiseksi:
Tietää enemmän:Radioteleskoopit - mitä ne ovat ja mihin ne ovat
Hubblen lakiharjoitukset
Kysymys 1) Andromedan galaksi on Linnunradaa lähinnä oleva spiraaligalaksi, joka sijaitsee noin 0,77 Mpc: n päässä. Hubble-lain perusteella nopeus, jolla Andromedan galaksi siirtyy Linnunradalta, on suunnilleen:
Tiedot: 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
Sapluuna: Kirje B
Resoluutio:
Lausunnon antamat mittayksiköt ovat jo yhteensopivia keskenään, joten käytämme vain Hubble-lakia ja korvaamme tiedot:
Tulos osoittaa, että Andromedan galaksi liikkuu pois nopeudella noin 54 km / s, joten oikea vastaus on kirjain B.
Kysymys 2) Galaksi A on etäisyydellä d maasta ja pois nopeasti v. Tietäen, että galaksi B on kaksi kertaa kauempana maasta kuin galaksi A, voidaan sanoa, että sen lähtönopeus:
a) on puolet lähtönopeudesta galaksista A.
b) on yhtä suuri kuin lähtönopeus galaksista A.
c) on neljä kertaa pienempi kuin lähtönopeus galaksista A.
d) on kaksi kertaa nopeampi kuin galaksin A nopeuden päässä.
Sapluuna: Kirjain D
Resoluutio:
Hubble-laki muodostaa suoran verrannollisen suhteen lähtönopeuden ja etäisyyden välille, joten galaksi B liikkuu kaksi kertaa kauempana kaksi kertaa nopeammin:
Kuvahyvitykset
[1] NASA | yhteiset
Kirjailija: Rafael Hellerbrock
Fysiikan opettaja
