허블의 법칙 실험적으로 얻어졌으며 거리 사이의 직접적인 관계를 설정합니다. 은하 까지 지구 그리고이 은하가 우리에게서 멀어지는 속도. 이 법칙에 따르면 지구에서 멀어 질수록 은하는 더 빨리 멀어지며, 이는 우주에서 계속 팽창하면서 살 가능성을 시사하는 사실입니다.
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허블의 법칙은 무엇을 말합니까?
허블의 법칙은 은하와 지구 사이의 거리가 멀수록 은하가 우리에게서 더 빨리 멀어진다고 말합니다. 허블의 법칙은 미국 물리학 자이자 천문학자가 발견하고 공식화했습니다. 에드윈 P. 허블 (1889-1953). 아래 그림은이를 보여줍니다.
V -후퇴 속도 (km / s)
H0 – 허블 상수 (70 (km / s) / Mpc)
아르 자형 – 지구와 은하 사이의 거리 (Mpc)
이 법칙에서 상수 H0, 로 알려진 허블 상수는 각 Mpc (메가 파섹)에서 은하의 속도 증가가 얼마나 큰지를 나타냅니다. 영형 MPC 대략 천문학적 거리를 측정 한 것입니다. 326 만 광년.
허블은 이전에 천문학자가 수집 한 주변 은하 24 개의 거리 속도 데이터를 사용하여 위의 표현에 도달 할 수있었습니다. 나는 M을 착용한다. 덧신. Slipher는 이륙 속도를 정확하게 측정 할 수있었습니다. 분광학즉, 분석 색상 주파수 은하에서 방출됩니다. 이 은하들이 지구에서 멀어짐에 따라 전자파 그들에 의해 발행 된 도플러 효과.
![허블 망원경으로 찍은이 이미지는 밤하늘의 아주 작은 부분에 수십억 개의 은하를 보여줍니다. [1]](/f/7cf0d759f3fc9e79890e3416c860d6f6.jpg)
영형 도플러 효과 작은 주파수 변화를 듣는 이유를 설명합니다. 소리 관찰자에 대해 이동하는 소스에 의해 방출됩니다. 예를 들어, 구급차가 우리에게 접근하거나 출발 할 때, 우리는 그 소리가 점점 더 높아지고 낮아지는 것을 각각 알아 차릴 수 있습니다.
음파 주파수의 이러한 명백한 변화는 전자기파에서도 발생합니다. 은하가 멀어지면 그들에 의해 방출되는 빛은 더 낮은 주파수로 이동하는 경향이 있습니다. 그래서 우리는이 은하들에서, a를 관찰하는 것이 가능하다고 말합니다. 적색 편이 (영어로, 적색 편이).
허블 상수
수년에 걸쳐 허블 상수는 그 값이 여러 번 업데이트되었습니다. 이러한 변화는 우리가 지구와 은하 사이의 거리를 측정 할 수있는 정밀도 때문이었습니다. 천문학적 측정에 따르면 허블 상수는 우리가 보는 모든 방향에 대해 동일합니다. — 선호하는 출발 방향이 없습니다. 실제로 우리는 마치 작은 점처럼 방광은 지속적으로부풀어 오른.
허블 시대에 천문학적 거리를 측정하는 데 사용 된 방법은 초보적 이었기 때문에 훨씬 더 지능적인 추론 방법을 개발했습니다. 그들 사이의 밝기 비교, 멀리 떨어져있을수록 방출되는 밝기가 낮아집니다. 그것은 광택상대적인 Edwin Hubble이 그 상수의 값을 훨씬 더 정확하게 결정할 수 있었던 은하들 사이에서.
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우주 확장
우주의 확장 가능성에 대한 첫 번째 징후는 Edwin Hubble의 발견 덕분에 가능했습니다. 하나, 우리는 우주가 어떻게 확장되는지에 대해 거의 알지 못합니다이런 의미에서 허블의 법칙의 발견은 같은 척도로 새로운 답과 새로운 질문을 만들어 냈습니다.
고전 물리학의 관점에서 볼 때 우주의 팽창을 일으키는 원인은 여전히 실제로 알려져 있지 않습니다. 만유 인력의 법칙, 코스모스의 경향은 확장보다는 축소되는 경향이 있습니다. 팽창 현상을 설명하려는 많은 이론이 있지만 오늘날까지 증명할 수있는 이론은 없습니다.
우주의 가속화 된 팽창을 설명하기 위해 물리학 자들은 다음과 같은 존재를 제안했습니다. 암흑 물질. 현대 이론에 따르면 암흑 물질은 허블의 법칙에서 관찰되는 것을 설명 할 수 있어야합니다. 그러나 이러한 유형의 물질은 그때까지 물질에서 관찰 된 적이없는 "이국적인"속성을 가져야합니다. 보통주.
에넴의 허블 법칙
허블의 법칙은 이미 그리고, 2019 년 테스트에서. 이 질문은 허블의 법칙의 사용을 직접적으로 다루었습니다. 분석할까요?
(그리고 둘 중 하나) 천문학 자들은이 시스템에서 방출되는 빛을 감지하여 먼 은하로부터의 거리 속도를 측정합니다. 허블의 법칙에 따르면 은하의 출발 속도 (km / s)는 메가 파섹 단위로 측정 된 지구와의 거리에 비례합니다. 이 법칙에서 비례 상수는 허블 상수 (H0)이며 가장 허용되는 값은 72 (km / s) / Mpc입니다. 파섹 (pc)은 거리의 천문 단위로 약 3.10의 가치가 있습니다.16 미디엄. 천문 관측에 따르면 특정 은하에서 멀어지는 속도는 1440 km / s입니다.
허블의 법칙을 사용하면이 은하까지의 거리 (km 단위)가 다음과 같다고 결론을 내릴 수 있습니다.
a) 20.100
b) 20.106
c) 6.1020
d) 6.1023
e) 6.1026
주형: 문자 C
해결:
이 문제를 해결하려면 설명을 해석해야합니다. 이를 통해 허블의 법칙 표현을 모르더라도 해결할 수 있지만, 계산을 시작하기 전에 측정 단위를 조정해야합니다. 3.10으로16 m 또는 3.1013 km, 참고 :
허블 상수의 측정 단위를 올바르게 조정 한 후 계산을 수행하여 거리를 결정할 수 있습니다.
자세히 알아보기 :전파 망원경-그 목적과 목적
허블의 법칙 연습
질문 1) 안드로메다 은하는 은하수에 가장 가까운 나선 은하로 약 0.77 Mpc 거리에 있습니다. 허블의 법칙에 따라 안드로메다 은하가 은하수에서 멀어지는 속도는 대략 다음과 같습니다.
데이터: H0 = 72 (km / s) / Mpc
a) 96.5km / s
b) 55.4km / s
c) 108.4 km / s
d) 15.7km / s
피드백: 문자 B
해결:
성명에서 제공하는 측정 단위는 이미 서로 호환되므로 허블의 법칙을 사용하고 데이터를 대체합니다.
결과는 안드로메다 은하가 약 54km / s의 속도로 멀어짐을 나타내므로 정답은 다음과 같습니다. 문자 B.
질문 2) 은하 A는 멀리 떨어져 있습니다 디 지구에서 멀리 속도로 V. 은하 B가 지구에서 두 배 멀리 은하 A보다 출발 속도는 다음과 같다고 할 수 있습니다.
a) 은하 A에서 출발하는 속도의 절반이됩니다.
b) 은하 A에서 출발하는 속도와 같습니다.
c) 은하 A에서 출발하는 속도보다 4 배 더 작을 것입니다.
d) 은하 A의 이동 속도보다 두 배 빠릅니다.
주형: 문자 D
해결:
허블의 법칙은 출발 속도와 거리 사이에 정비례 관계를 설정하므로 은하 B가 두 배 더 빠르게 이동합니다.
이미지 크레딧
[1] NASA | 평민
작성자: Rafael Hellerbrock
물리학 교사
출처: 브라질 학교- https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-lei-hubble-expansao-universo.htm
