Hubbleov zakon dobiven je eksperimentalno i uspostavlja izravan odnos između udaljenosti a galaksija bilo koji do Zemlja i brzinom kojom se ova galaksija udaljava od nas. Prema ovom zakonu, što se udaljenije od Zemlje, galaksije se brže odmiču, činjenica je koja sugerira mogućnost života u svemiru u stalnom širenju.
Vidi više:Astrofizika - posvećena je proučavanju svemira primjenjujući zakone kemije i fizike
Što kaže Hubbleov zakon?
Hubbleov zakon kaže da što je veća udaljenost između galaksije i Zemlje, to se galaksija brže udaljava od nas. Hubbleov zakon otkrio je i formulirao američki fizičar i astronom Edwin P. Hubble (1889-1953). Donja slika to pokazuje:
v –Vratna brzina (km / s)
H0 - Hubbleova konstanta (70 (km / s) / Mpc)
r - udaljenost između Zemlje i galaksije (Mpc)
U ovom zakonu konstanta H0, poznat kao Hubbleova konstanta, predstavlja koliki je porast brzine galaksija na svakom Mpc (megaparsek). O Mpc je mjera astronomskih udaljenosti koja vrijedi približno 3,26 milijuna svjetlosnih godina.
Hubble je uspio doći do gornjeg izraza koristeći podatke o udaljenosti brzine 24 obližnje galaksije, koje je astronom prethodno prikupio. Nosim M. papuča. Slipher je uspio precizno izmjeriti brzinu polijetanja zahvaljujući spektroskopija, odnosno analiziranje frekvencije boja koju emitiraju galaksije. Kako su se ove galaksije udaljavale od Zemlje, frekvencije Elektromagnetski valovi izdali bi ih trebali pretrpjeti promjene zbog Dopplerov efekt.
![Snimljen teleskopom Hubble, slika prikazuje milijarde galaksija u malom djeliću noćnog neba. [1]](/f/7cf0d759f3fc9e79890e3416c860d6f6.jpg)
O Dopplerov efekt objašnjava zašto čujemo male promjene frekvencije u sustavu zvukovi koje emitiraju izvori koji se kreću u odnosu na promatrača. Na primjer: kad nam se vozilo hitne pomoći približi ili se udalji od njega, možemo primijetiti da zvuk koji emitira postaje viši, a zatim niži.
Ova prividna promjena frekvencije zvučnih valova događa se i kod elektromagnetskih valova - kad se galaksije odmaknu, svjetlost koju oni emitiraju nastoji se pomaknuti na niže frekvencije, pa kažemo da je u tim galaksijama moguće promatrati crveni pomak (na engleskom, crveni-pomak).
Hubbleova konstanta
Tijekom godina Hubbleova konstanta nekoliko je puta ažurirala svoju vrijednost. Te su promjene nastale zahvaljujući preciznosti kojom možemo mjeriti udaljenosti između Zemlje i galaksija. Prema astronomskim mjerenjima, Hubbleova konstanta to je isto za sve smjerove koje gledamo - ne postoji željeni smjer polaska. U praksi je to kao da smo mala točkica u a mjehur se neprestanonapuhan.
U Hubbleovo vrijeme metoda koja se koristila za mjerenje astronomskih udaljenosti bila je osnovna, pa je razvio mnogo inteligentniji način zaključivanja o njima: uspoređujući svjetlinu među njima, jer što su dalje, svjetlost će im biti niža. Bilo je to kroz sjajsrodnik među galaksijama koje je Edwin Hubble uspio s još većom preciznošću utvrditi vrijednost njegove konstante.
Vidi i ti: Crne rupe - što su, od čega su napravljene, otkrića i zanimljivosti
Proširenje svemira
Prve naznake mogućeg širenja Svemira bile su moguće samo zahvaljujući otkrićima Edwina Hubblea. Međutim, još uvijek znamo vrlo malo o tome kako se svemir širi, u tom smislu, otkriće Hubbleova zakona proizvelo je, u istoj mjeri, nove odgovore i nova pitanja.
Još uvijek se zapravo ne zna što uzrokuje širenje Svemira kada, sa stajališta klasične fizike, podržano od strane zakon sveopće gravitacije, tendencija Kozmosa bila bi smanjenje, a ne širenje. Postoji velik broj teorija koje pokušavaju objasniti fenomen širenja, međutim, nijedna od njih nije mogla biti dokazana do danas.
Pokušavajući objasniti ubrzano širenje Svemira, fizičari su predložili postojanje tamna materija. Prema modernim teorijama, tamna tvar trebala bi biti u stanju objasniti ono što se opaža u Hubbleovom zakonu, međutim, ova vrsta materije mora imati "egzotična" svojstva koja do tada nikada nisu bila primijećena u materiji. obična.
Hubbleov zakon u Enemu
Hubbleov zakon već je optužen za I ili, u testu 2019. Pitanje se izravno odnosilo na uporabu Hubbleova zakona, hoćemo li ga analizirati?
(I ili) Astronomi mjere brzinu udaljenosti od udaljenih galaksija otkrivajući svjetlost koju emitiraju ti sustavi. Hubbleov zakon kaže da je brzina odlaska galaksije (u km / s) proporcionalna udaljenosti od Zemlje, mjereno u megaparsecima. U ovom je zakonu konstanta proporcionalnosti konstanta Hubble-a (H0), a njegova je najprihvatljivija vrijednost 72 (km / s) / Mpc. Parsek (pc) je astronomska jedinica udaljenosti, vrijedna približno 3,1016 m. Astronomska promatranja utvrdila su da je brzina udaljenosti od određene galaksije 1440 km / s.
Koristeći Hubbleov zakon, može se zaključiti da je udaljenost do ove galaksije, mjerena u km, jednaka:
a) 20.100
b) 20.106
c) 6.1020
d) 6.1023
e) 6.1026
Predložak: Slovo C
Rješenje:
Da biste riješili ovaj problem, potrebno je protumačiti izjavu. Kroz nju je moguće riješiti je čak i ako ne znate izraz Hubbleova zakona, međutim, prije početka izračuna, moramo prilagoditi mjerne jedinice, imajući u vidu da je 1 kom ekvivalent do 3.1016 m ili 3.1013 km, napomena:
Nakon što smo ispravno prilagodili mjernu jedinicu Hubbleove konstante, možemo izvršiti proračun za određivanje udaljenosti:
Znati više:Radio teleskopi - što su i čemu služe
Vježbe Hubbleova zakona
Pitanje 1) Galaksija Andromeda najbliža je spiralnoj galaksiji Mliječnom putu i nalazi se na udaljenosti od približno 0,77 Mpc. Na temelju Hubbleova zakona, brzina kojom se galaksija Andromeda udaljava od Mliječnog puta je približno:
Podaci: 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
Povratne informacije: Slovo B
Razlučivost:
Mjerne jedinice predviđene izjavom već su međusobno kompatibilne, pa samo koristimo Hubbleov zakon i zamjenjujemo podatke:
Rezultat pokazuje da se galaksija Andromeda odmiče brzinom od približno 54 km / s, pa je točan odgovor slovo B.
Pitanje 2) Galaksija A je na udaljenosti d sa Zemlje i daleko brzinom v. Znajući da je galaksija B dvostruko dalje od Zemlje nego galaksija A, može se reći da je njena brzina odlaska:
a) bit će polovica brzine odlaska iz galaksije A.
b) bit će jednaka brzini odlaska iz galaksije A.
c) bit će četiri puta manja od brzine odlaska iz galaksije A.
d) bit će dvostruko brži od brzine galaksije A.
Predložak: Slovo D
Rješenje:
Hubbleov zakon uspostavlja izravno proporcionalni odnos između brzine odlaska i udaljenosti, pa se dvostruko udaljenija galaksija B kreće dvostruko brže:
Krediti za slike
[1] NASA | zajedničko
Napisao Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-lei-hubble-expansao-universo.htm