Hablo dėsnis buvo gautas eksperimentiškai ir nustato tiesioginį ryšį tarp atstumo a galaktika bet koks iki Žemė ir greičiu, kuriuo ši galaktika tolsta nuo mūsų. Pagal šį dėsnį, kuo toliau nuo Žemės, tuo greičiau galaktikos tolsta, o tai rodo galimybę gyventi visatoje nuolat besiplečiant.
Žiūrėti daugiau:Astrofizika - skirta Visatos tyrimams, taikant chemijos ir fizikos dėsnius
Ką sako Hablo įstatymas?
Hablo įstatymas sako, kad kuo didesnis atstumas tarp galaktikos ir Žemės, tuo greičiau ta galaktika tolsta nuo mūsų. Hablo dėsnį atrado ir suformulavo amerikiečių fizikas ir astronomas Edvinas P. Hablas (1889-1953). Žemiau pateiktame paveikslėlyje tai parodyta:
v - atitraukimo greitis (km / s)
H0 - Hablo konstanta (70 (km / s) / Mpc)
r - atstumas tarp Žemės ir galaktikos (Mpc)
Šiame dėsnyje pastovioji H0, žinomas kaip Hablo konstanta, rodo, koks didelis yra galaktikų greičio padidėjimas kiekviename Mpc (megaparseke). O MPp yra maždaug vertas astronominių atstumų matas 3,26 milijono šviesmečių.
Hablas sugebėjo pasiekti minėtą išraišką naudodamas duomenis apie 24 netoliese esančių galaktikų atstumo greičius, kuriuos anksčiau surinko astronomas.
Dėviu M. šlepetė. „Slipher“ sugebėjo tiksliai išmatuoti kilimo greitį spektroskopija, tai yra analizuojant spalvų dažniai skleidžiamos galaktikų. Kai šios galaktikos nutolo nuo Žemės, jų dažniai elektromagnetinės bangos jų išleisti turėtų būti keičiami dėl Doplerio efektas.![Hablo teleskopu paimtas vaizdas rodo milijardus galaktikų nedidelėje naktinio dangaus dalyje. [1]](/f/7cf0d759f3fc9e79890e3416c860d6f6.jpg)
O Doplerio efektas paaiškina, kodėl girdime nedidelius dažnio pokyčius garsai kuriuos skleidžia šaltiniai, judantys stebėtojo atžvilgiu. Pvz.: artėjant greitosios pagalbos automobiliui ar išvykstant iš mūsų, mes galime atitinkamai pastebėti, kad jo skleidžiamas garsas tampa aukštesnis, o vėliau žemesnis.
Šis akivaizdus garso bangų dažnio pokytis įvyksta ir elektromagnetinėms bangoms - tolstant galaktikoms, jų skleidžiama šviesa linkusi pereiti į žemesnius dažnius, todėl sakome, kad šiose galaktikose galima stebėti raudonas poslinkis (angliškai, raudona pamaina).
Hablo konstanta
Per daugelį metų Hablo konstantos vertė kelis kartus buvo atnaujinta. Šie pokyčiai atsirado dėl tikslumo, kuriuo mes galime išmatuoti atstumus tarp Žemės ir galaktikų. Pagal astronominius matavimus Hablo konstanta tai tas pats visomis kryptimis, į kurias žiūrime - nėra pageidaujamos išvykimo krypties. Praktiškai tarsi mes būtume mažas taškelis a šlapimo pūslė yra nuolatišpūstas.
Hablo laikais astronominiams atstumams matuoti naudojamas metodas buvo elementarus, todėl jis sukūrė daug protingesnį būdą jiems spręsti: lyginant jų ryškumą, nes kuo toliau, tuo mažesnis jų skleidžiamas ryškumas. Tai buvo per šviestigiminaitis tarp galaktikų, kurias Edvinas Hablas dar tiksliau sugebėjo nustatyti jos konstantos vertę.
Taip pat žiūrėkite: Juodosios skylės - kokie jie yra, iš ko jie padaryti, atradimai ir įdomybės
Visatos plėtimasis
Pirmieji požymiai apie galimą Visatos išsiplėtimą buvo įmanomi tik Edwino Hubble'o atradimų dėka. Tačiau mes vis dar labai mažai žinome, kaip Visata plečiasi, šia prasme, atradus Hablo dėsnį, ta pati priemonė suteikė naujų atsakymų ir naujų klausimų.
Vis dar nėra žinoma, kas lemia Visatos išsiplėtimą, kai klasikinės fizikos požiūriu tai palaiko visuotinės traukos dėsnis, „Cosmos“ tendencija būtų mažėti, o ne plėstis. Yra daugybė teorijų, bandančių paaiškinti plėtimosi reiškinį, tačiau nė viena jų nebuvo įrodyta iki šių dienų.
Bandydami paaiškinti pagreitintą Visatos plėtrą, fizikai pasiūlė egzistuoti Juodoji medžiaga. Remiantis šiuolaikinėmis teorijomis, tamsioji materija turėtų sugebėti paaiškinti tai, kas stebima Hablo dėsnyje, tačiau šio tipo medžiagos turi turėti „egzotinių“ savybių, kurių iki tol niekada nebuvo pastebėta materijoje. paprastas.
Hablo įstatymas priešais
Hablo įstatymas jau įgyvendintas Ir arba, 2019 m. teste. Klausimas tiesiogiai susijęs su Hablo dėsnio naudojimu, ar mes jį analizuosime?
(Ir arba) Astronomai matuoja atstumo nuo tolimų galaktikų greitį, nustatydami šių sistemų skleidžiamą šviesą. Hablo įstatymas teigia, kad galaktikos išėjimo greitis (km / s) yra proporcingas jos atstumui iki Žemės, matuojamas megaparsekais. Šiame įstatyme proporcingumo konstanta yra hibrido konstanta (H0), o priimtiniausia jo vertė yra 72 (km / s) / Mpc. Parsekas (pc) yra astronominis atstumo vienetas, kurio vertė yra maždaug 3,1016 m. Astronominiai stebėjimai nustatė, kad greitis nuo tam tikros galaktikos yra 1440 km / s.
Naudojant Hablo dėsnį, galima daryti išvadą, kad atstumas iki šios galaktikos, matuojamas km, yra lygus:
a) 20.10 val0
b) 20.10 val6
c) 6.1020
d) 6.1023
e) 6.1026
Šablonas: C raidė
Rezoliucija:
Norėdami išspręsti šią problemą, būtina aiškinti teiginį. Per ją įmanoma ją išspręsti, net jei nežinote Hablo dėsnio išraiškos, tačiau prieš pradedant skaičiavimus, reikia pakoreguoti matavimo vienetus, nepamirštant, kad 1 vnt yra lygiavertis iki 3.1016 m arba 3,1013 km, pastaba:
Teisingai pritaikę Hablo konstantos matavimo vienetą, galime atlikti skaičiavimus, kad nustatytume atstumą:
Žinoti daugiau:Radijo teleskopai - kokie jie yra ir kam jie skirti
Hablo įstatymų pratybos
Klausimas 1) Andromedos galaktika yra arčiausiai Paukščių Tako esanti spiralinė galaktika ir yra maždaug 0,77 Mpc atstumu. Remiantis Hablo dėsniu, Andromedos galaktikos nutolimo nuo Paukščių Tako greitis yra apytiksliai:
Duomenys: H0 = 72 (km / s) / MPp
a) 96,5 km / s
b) 55,4 km / s
c) 108,4 km / s
d) 15,7 km / s
Šablonas: B raidė
Rezoliucija:
Pareiškime pateikti matavimo vienetai jau yra suderinami vienas su kitu, todėl mes tiesiog naudojame Hablo įstatymą ir pakeičiame duomenis:
Rezultatas rodo, kad Andromedos galaktika tolsta maždaug 54 km / s greičiu, todėl teisingas atsakymas yra raidė B.
2 klausimas) A galaktika yra toli d nuo Žemės ir toli su greičiu v. Žinant, kad galaktika B yra dvigubai toliau nuo Žemės nei galaktika A, galima sakyti, kad jos išvykimo greitis:
a) bus puse išvažiavimo iš A galaktikos greičio.
b) bus lygus išvykimo iš A galaktikos greičiui.
c) bus keturis kartus mažesnis nei išvykimo iš A galaktikos greitis.
d) bus dvigubai greitesnis nei galaktikos A greitis.
Šablonas: D raidė
Rezoliucija:
Hablo dėsnis nustato tiesiogiai proporcingą išvykimo greičio ir atstumo santykį, todėl būdama dvigubai toliau, galaktika B juda dvigubai greičiau:
Vaizdo kreditai
[1] NASA | bendri
Autorius Rafaelis Hellerbrockas
Fizikos mokytoja
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-lei-hubble-expansao-universo.htm