Hubbles lov ble oppnådd eksperimentelt og etablerer et direkte forhold mellom avstanden til a galakse noen til Jord og hastigheten som denne galaksen beveger seg vekk fra oss. I følge denne loven, jo lenger bort fra jorden, jo raskere beveger galaksene seg bort, et faktum som antyder muligheten for å leve i et univers i konstant ekspansjon.
Se mer:Astrofysikk - er viet til studiet av universet ved å anvende kjemiske og fysiske lover
Hva sier Hubbles lov?
Hubbles lov sier at jo større avstanden mellom en galakse og jorden er, desto raskere beveger galaksen seg fra oss. Hubbles lov ble oppdaget og formulert av den amerikanske fysikeren og astronomen Edwin P. Hubble (1889-1953). Figuren nedenfor viser det:
v trekkhastighet (km / s)
H0 - Hubble-konstant (70 (km / s) / Mpc)
r - avstand mellom jord og galakse (Mpc)
I denne loven er den konstante H0, kjent som Hubble konstant, representerer hvor stor er økningen i hastigheten til galaksene ved hver Mpc (megaparsek). O Mpc er et mål på astronomiske avstander verdt omtrent 3,26 millioner lysår.
Hubble var i stand til å komme til det ovennevnte uttrykket ved hjelp av data om avstandshastighetene til 24 nærliggende galakser, tidligere samlet av astronomen. Jeg har på meg M. tøffel. Slipher var i stand til å måle starthastighetene nøyaktig takket være spektroskopi, det vil si å analysere fargefrekvenser slippes ut av galakser. Da disse galaksene beveget seg vekk fra jorden, ble frekvensene til elektromagnetiske bølger utstedt av dem bør gjennomgå endringer på grunn av Doppler effekten.
![Bildet er tatt av Hubble-teleskopet og viser milliarder galakser i en liten brøkdel av nattehimmelen. [1]](/f/7cf0d759f3fc9e79890e3416c860d6f6.jpg)
O Doppler effekten forklarer hvorfor vi hører små frekvensendringer i lyder som sendes ut av kilder som beveger seg i forhold til observatøren. For eksempel: når en ambulanse nærmer seg eller avgår fra oss, kan vi merke oss henholdsvis at lyden som sendes ut av den blir høyere og deretter lavere.
Denne tilsynelatende endringen i frekvensen av lydbølger skjer også for elektromagnetiske bølger - når galakser beveger seg bort, lys som sendes ut av dem, har en tendens til å bevege seg til lavere frekvenser, så vi sier at det i disse galaksene er mulig å observere en redshift (på engelsk, rød-skift).
Hubble konstant
Gjennom årene har Hubble-konstanten fått sin verdi oppdatert flere ganger. Disse endringene skyldtes presisjonen som vi er i stand til å måle avstandene mellom jord og galakser. I følge astronomiske målinger er Hubble-konstanten det er det samme for alle retninger vi ser - det er ingen foretrukket avgangsretning. I praksis er det som om vi var en liten prikk i en blæren er konstantoppblåst.
På Hubbles tid var metoden som ble brukt til å måle astronomiske avstander rudimentær, så han utviklet en mye mer intelligent måte å utlede dem på: sammenligne lysstyrken mellom dem, siden jo lenger borte de er, jo lavere blir lysstyrken fra dem. Det var gjennom skinneslektning blant galaksene som Edwin Hubble var i stand til å bestemme verdien av dens konstant, med enda større presisjon.
Se også: Svarte hull - hva de er, hva de er laget av, oppdagelser og nysgjerrigheter
Universutvidelse
De første indikasjonene på en mulig utvidelse av universet var bare mulig takket være oppdagelsene til Edwin Hubble. Derimot, vi vet fortsatt veldig lite om hvordan universet utvidesI denne forstand ga oppdagelsen av Hubbles lov i samme mål nye svar og nye spørsmål.
Det er fortsatt ikke kjent hva som forårsaker utvidelsen av universet, når, fra synspunktet til klassisk fysikk, støttet av lov om universell gravitasjon, vil tendensen til Kosmos være å krympe fremfor å utvide seg. Det er et stort antall teorier som prøver å forklare fenomenet ekspansjon, men ingen av dem kunne bevises før i dag.
I et forsøk på å forklare den akselererte utvidelsen av universet, foreslo fysikere eksistensen av mørk materie. I følge moderne teorier skal mørk materie kunne forklare hva som observeres i Hubbles lov, imidlertid må denne typen materia ha "eksotiske" egenskaper som til da aldri har blitt observert i materie. vanlig.
Hubbles lov i fiende
Hubbles lov er allerede tiltalt Og enten, i 2019-testen. Spørsmålet adresserte direkte bruken av Hubbles lov, skal vi analysere den?
(Og enten) Astronomer måler avstandshastigheten fra fjerne galakser ved å oppdage lyset som sendes ut av disse systemene. Hubbles lov sier at en galakse avgangshastighet (i km / s) er proporsjonal med avstanden til jorden, målt i megaparsek. I denne loven er proporsjonalitetskonstanten hubble-konstanten (H0) og dens mest aksepterte verdi er 72 (km / s) / Mpc. Parsec (pc) er en astronomisk avstandsenhet, verdt omtrent 3,1016 m. Astronomiske observasjoner har bestemt at hastigheten fra en gitt galakse er 1440 km / s.
Ved å bruke Hubbles lov kan det konkluderes med at avstanden til denne galaksen, målt i km, er lik:
a) 20.100
b) 20.106
c) 6.1020
d) 6.1023
e) 6.1026
Mal: Bokstav C
Vedtak:
For å løse dette problemet er det nødvendig å tolke uttalelsen. Gjennom det er det mulig å løse det selv om du ikke kjenner uttrykket for Hubbles lov, men før vi starter beregningene, må vi justere måleenhetene, og huske at 1 stk er ekvivalent til 3.1016 m eller 3.1013 km, merk:
Etter at vi har tilpasset måleenheten til Hubble-konstanten riktig, kan vi gjøre beregningen for å bestemme avstanden:
Vite mer:Radioteleskoper - hva de er og hva de er for
Hubbles lovøvelser
Spørsmål 1) Andromeda-galaksen er den nærmeste spiralgalaksen til Melkeveien og ligger i en avstand på omtrent 0,77 Mpc. Basert på Hubbles lov er hastigheten Andromedagalaksen beveger seg bort fra Melkeveien omtrent:
Data: 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
Tilbakemelding: Bokstav B
Vedtak:
Måleenhetene gitt i uttalelsen er allerede kompatible med hverandre, så vi bruker bare Hubbles lov og erstatter dataene:
Resultatet indikerer at Andromeda-galaksen beveger seg bort med en hastighet på omtrent 54 km / s, så det riktige svaret er bokstav B.
Spørsmål 2) En galakse A er på avstand d fra jorden og bort med fart v. Å vite at galakse B er dobbelt så langt fra jorden enn galakse A, kan det sies at avgangshastigheten:
a) vil være halvparten av avgangshastigheten fra galakse A.
b) vil være lik avgangshastigheten fra galakse A.
c) vil være fire ganger mindre enn avgangshastigheten fra galakse A.
d) vil være dobbelt så rask som galakse A.s hastighet unna.
Mal: Bokstav D
Vedtak:
Hubbles lov etablerer et direkte proporsjonalt forhold mellom avgangshastigheten og avstanden, så galakse B beveger seg dobbelt så raskt unna dobbelt så langt unna:
Bildekreditter
[1] NASA | allmenning
Av Rafael Hellerbrock
Fysikklærer
Kilde: Brasilskolen - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-lei-hubble-expansao-universo.htm
