Habla likums tika iegūts eksperimentāli un izveido tiešu sakarību starp a attālumu galaktika jebkurš līdz Zeme un ātrums, ar kādu šī galaktika attālinās no mums. Saskaņā ar šo likumu, jo tālāk no Zemes, jo ātrāk galaktikas attālinās, fakts, kas liecina par iespēju dzīvot Visumā pastāvīgi paplašinoties.
Redzēt vairāk:Astrofizika - ir veltīta Visuma izpētei, piemērojot ķīmijas un fizikas likumus
Ko saka Habla likums?
Habla likums saka, ka jo lielāks attālums starp galaktiku un Zemi, jo ātrāk šī galaktika attālinās no mums. Habla likumu atklāja un formulēja amerikāņu fiziķis un astronoms Edvins P. Habla (1889-1953). Zemāk redzamais attēls to parāda:
v –Izvilkšanas ātrums (km / s)
H0 - Habla konstante (70 (km / s) / Mpc)
r - attālums starp Zemi un galaktiku (Mpc)
Šajā likumā pastāvīgā H0, zināms kā Habla konstante, norāda, cik liels ir galaktiku ātruma pieaugums katrā Mpc (megaparsekā). O MPp ir aptuveni vērts astronomisko attālumu mērs 3,26 miljoni gaismas gadu.
Habls varēja nonākt pie iepriekš minētās izteiksmes, izmantojot datus par 24 tuvumā esošo galaktiku attāluma ātrumiem, kurus iepriekš savāca astronoms.
Es valkāju M. čības. Slipher spēja precīzi izmērīt pacelšanās ātrumu, pateicoties spektroskopija, tas ir, analizējot krāsu frekvences izstaro galaktikas. Kad šīs galaktikas attālinājās no Zemes, tās frekvences elektromagnētiskie viļņi to izdotajām izmaiņām būtu jāveic izmaiņas Doplera efekts.![Habla teleskopa uzņemtajā attēlā redzami miljardiem galaktiku nelielā nakts debess daļā. [1]](/f/7cf0d759f3fc9e79890e3416c860d6f6.jpg)
O Doplera efekts izskaidro, kāpēc dzirdam nelielas frekvences izmaiņas skaņas ko izstaro avoti, kas pārvietojas attiecībā pret novērotāju. Piemēram: kad tuvojas ātrā palīdzība vai atiet no mums, mēs attiecīgi varam pamanīt, ka tās izstarotā skaņa kļūst augstāka un pēc tam zemāka.
Šīs acīmredzamās skaņas viļņu frekvences izmaiņas notiek arī elektromagnētiskajiem viļņiem - kad galaktikas attālinās, to izstarotajai gaismai ir tendence pāriet uz zemākām frekvencēm, tāpēc mēs sakām, ka šajās galaktikās ir iespējams novērot sarkanā nobīde (angliski, sarkanā maiņa).
Nepārtrauciet tūlīt... Pēc reklāmas ir vairāk;)
Habla konstante
Gadu gaitā Habla konstante ir vairākkārt atjaunināta. Šīs izmaiņas bija saistītas ar precizitāti, ar kādu mēs varam izmērīt attālumus starp Zemi un galaktikām. Saskaņā ar astronomiskiem mērījumiem Habla konstante tas ir vienāds visos virzienos, uz kuriem mēs skatāmies - nav vēlamā izlidošanas virziena. Praksē tas ir tā, it kā mēs būtu mazs punkts a urīnpūslis ir pastāvīgiuzpūsts.
Habla laikā astronomisko attālumu mērīšanai izmantotā metode bija elementāra, tāpēc viņš izstrādāja daudz saprātīgāku veidu, kā tos secināt: salīdzinot spilgtumu starp tiem, jo, jo tālāk viņi atrodas, jo zemāks to izstarotais spilgtums. Tas notika caur spīdētradinieks starp galaktikām, kuras Edvīns Habls ar vēl lielāku precizitāti spēja noteikt tās konstantes vērtību.
Skatiet arī: Melnās caurumi - kādi tie ir, no kā tie veidoti, atklājumi un kuriozi
Visuma paplašināšanās
Pirmās norādes par Visuma iespējamo paplašināšanos bija iespējamas tikai pateicoties Edvīna Habla atklājumiem. Tomēr mēs joprojām ļoti maz zinām par to, kā Visums paplašināsšajā ziņā Habla likuma atklāšana vienlaikus radīja jaunas atbildes un jaunus jautājumus.
Joprojām nav īsti zināms, kas izraisa Visuma paplašināšanos, kad no klasiskās fizikas viedokļa to atbalsta universālās gravitācijas likums, Cosmos tendence drīzāk sarukt, nevis paplašināties. Ir liels skaits teoriju, kas mēģina izskaidrot paplašināšanās parādību, tomēr nevienu no tām nevarēja pierādīt līdz mūsdienām.
Mēģinot izskaidrot Visuma paātrināto paplašināšanos, fiziķi ierosināja tumšā matērija. Saskaņā ar mūsdienu teorijām tumšajai vielai jāspēj izskaidrot Habla likumā novēroto, tomēr šāda veida matērijai jābūt ar “eksotiskām” īpašībām, kuras līdz šim matērijā nekad nav novērotas. parasts.
Habla likums Enem
Habla likums jau ir izpildīts Un nu, 2019. gada testā. Jautājums tieši attiecās uz Habla likuma izmantošanu, vai mēs to analizēsim?
(Un nu) Astronomi mēra attāluma ātrumu no tālām galaktikām, nosakot šo sistēmu izstaroto gaismu. Habla likums nosaka, ka galaktikas izlidošanas ātrums (km / s) ir proporcionāls tā attālumam līdz Zemei, mērot megaparsekos. Šajā likumā proporcionalitātes konstante ir rumbas konstante (H0), un tā pieņemamākā vērtība ir 72 (km / s) / Mpc. Parseks (pc) ir astronomiska attāluma vienība, kuras vērtība ir aptuveni 3,1016 m. Astronomiskie novērojumi ir noteikuši, ka ātrums prom no konkrētās galaktikas ir 1440 km / s.
Izmantojot Habla likumu, var secināt, ka attālums līdz šai galaktikai, mērot km, ir vienāds ar:
a) 20.100
b) 20.106
c) 6.1020
d) 6.1023
e) 6.1026
Veidne: C burts
Izšķirtspēja:
Lai atrisinātu šo problēmu, ir nepieciešams interpretēt paziņojumu. Izmantojot to, to ir iespējams atrisināt, pat ja nezināt Habla likuma izteicienu, tomēr pirms sākam aprēķinus, mums jāpielāgo mērvienības, atceroties, ka 1 gab ir ekvivalents līdz 3.1016 m vai 3,1013 km, ņemiet vērā:
Pēc tam, kad mēs esam pareizi pielāgojuši Habla konstantes mērvienību, mēs varam veikt aprēķinu, lai noteiktu attālumu:
Uzziniet vairāk:Radioteleskopi - kādi tie ir un kam tie ir domāti
Habla likuma vingrinājumi
Jautājums 1) Andromedas galaktika ir vistuvākā spirālveida galaktika Piena ceļam un atrodas aptuveni 0,77 Mpc attālumā. Balstoties uz Habla likumu, ātrums, kādā Andromeda galaktika attālinās no Piena ceļa, ir aptuveni:
Dati: 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
Veidne: B burts
Izšķirtspēja:
Paziņojumā norādītās mērvienības jau ir savstarpēji saderīgas, tāpēc mēs vienkārši izmantojam Habla likumu un aizstājam datus:
Rezultāts norāda, ka Andromeda galaktika attālinās ar ātrumu aptuveni 54 km / s, tāpēc pareizā atbilde ir burts B.
2. jautājums) Galaktika A atrodas attālumā d no Zemes un prom ar ātrumu v. Zinot, ka galaktika B ir divreiz tālāk no Zemes nekā galaktika A, var teikt, ka tās izlidošanas ātrums:
a) būs puse no izlidošanas ātruma no A galaktikas.
b) būs vienāds ar izlidošanas ātrumu no A galaktikas.
c) būs četras reizes mazāks nekā izlidošanas ātrums no A galaktikas.
d) būs divreiz ātrāk nekā galaktikas A ātruma attālumā.
Veidne: D burts
Izšķirtspēja:
Habla likums nosaka tieši proporcionālu attiecību starp izlidošanas ātrumu un attālumu, tāpēc, atrodoties divreiz tālāk, galaktika B pārvietojas divreiz ātrāk:
Attēlu kredīti
[1] NASA | kopīgas
Autors Rafaels Hellerbroks
Fizikas skolotājs