Закон Хаббла получен экспериментально и устанавливает прямую зависимость между расстоянием галактика любой, пока земля и скорость, с которой эта галактика удаляется от нас. Согласно этому закону, чем дальше от Земли, тем быстрее удаляются галактики, факт, который предполагает возможность жизни во Вселенной, которая постоянно расширяется.
Узнать больше:Астрофизика - посвящена изучению Вселенной с применением законов химии и физики.
Что говорит закон Хаббла?
Закон Хаббла гласит, что чем больше расстояние между галактикой и Землей, тем быстрее эта галактика удаляется от нас. Закон Хаббла был открыт и сформулирован американским физиком и астрономом. Эдвин П. Хаббл (1889-1953). На рисунке ниже это показано:
v –Скорость втягивания (км / с)
ЧАС0 - постоянная Хаббла (70 (км / с) / Мпк)
р - расстояние между Землей и галактикой (Мпк)
В этом законе постоянная H0, известный как Постоянная Хаббла, представляет, насколько велико увеличение скорости галактик на каждый Мпк (мегапарсек). О Мпк это мера астрономических расстояний, стоящая приблизительно 3,26 миллиона световых лет.
Хаббл смог прийти к приведенному выше выражению, используя данные о скоростях движения 24 ближайших галактик, ранее собранные астрономом. Я ношу М. тапочка. Slipher смог точно измерить взлетную скорость благодаря спектроскопия, то есть анализируя цветовые частоты испускается галактиками. По мере того как эти галактики удалялись от Земли, частоты электромагнитные волны выданные ими должны претерпеть изменения в связи с Эффект Допплера.
![На снимке, сделанном телескопом Хаббла, видны миллиарды галактик в крошечной части ночного неба. [1]](/f/7cf0d759f3fc9e79890e3416c860d6f6.jpg)
О Эффект Допплера объясняет, почему мы слышим небольшие изменения частоты в звуки которые испускаются источниками, движущимися относительно наблюдателя. Например: когда скорая помощь приближается или удаляется от нас, мы можем заметить, соответственно, что издаваемый ею звук становится выше, а затем ниже.
Это очевидное изменение частоты звуковых волн также происходит с электромагнитными волнами - когда галактики удаляются, излучаемый ими свет имеет тенденцию переходить на более низкие частоты, поэтому мы говорим, что в этих галактиках можно наблюдать красное смещение (на английском, красное смещение).
Постоянная Хаббла
За прошедшие годы значение постоянной Хаббла несколько раз обновлялось. Эти изменения произошли из-за точности, с которой мы можем измерять расстояния между Землей и галактиками. Согласно астрономическим измерениям, постоянная Хаббла это одинаково для всех направлений, куда мы смотрим - предпочтительного направления отправления нет. На практике это как если бы мы были маленькой точкой в мочевой пузырь постояннонадутый.
Во времена Хаббла метод измерения астрономических расстояний был в зачаточном состоянии, поэтому он разработал гораздо более разумный способ их определения: сравнивая яркость между ними, поскольку чем дальше они находятся, тем меньше излучаемая ими яркость. Это было через светитьродственник среди галактик, которые Эдвин Хаббл смог определить с еще большей точностью значение его постоянной.
Смотри тоже: Черные дыры - что это такое, из чего они сделаны, открытия и курьезы
Расширение Вселенной
Первые признаки возможного расширения Вселенной стали возможны только благодаря открытиям Эдвина Хаббла. Тем не мение, мы все еще очень мало знаем о том, как расширяется Вселеннаяв этом смысле открытие закона Хаббла в той же мере дало новые ответы и новые вопросы.
До сих пор действительно не известно, что вызывает расширение Вселенной, когда, с точки зрения классической физики, поддерживается закон всемирного тяготения, Космос имеет тенденцию скорее сокращаться, чем расширяться. Существует множество теорий, которые пытаются объяснить феномен расширения, однако ни одна из них не может быть доказана до настоящего времени.
Пытаясь объяснить ускоренное расширение Вселенной, физики предположили существование темная материя. Согласно современным теориям, темная материя должна быть способна объяснить то, что наблюдается в законе Хаббла, однако этот тип материи должен обладать «экзотическими» свойствами, которые до того момента в материи никогда не наблюдались. обычный.
Закон Хаббла в законе
Закон Хаббла уже был обвинен в И либо, в тесте 2019 года. Вопрос напрямую касался использования закона Хаббла, будем ли мы его анализировать?
(И либо) Астрономы измеряют скорость удаления от далеких галактик, обнаруживая свет, излучаемый этими системами. Закон Хаббла гласит, что скорость отлета галактики (в км / с) пропорциональна ее расстоянию до Земли, измеренному в мегапарсеках. В этом законе константа пропорциональности - это постоянная Хаббла (H0), а его наиболее приемлемое значение - 72 (км / с) / Мпк. Парсек (пк) - астрономическая единица расстояния, равная примерно 3,10.16 м. Астрономические наблюдения определили, что скорость от данной галактики составляет 1440 км / с.
Используя закон Хаббла, можно сделать вывод, что расстояние до этой галактики, измеренное в км, равно:
а) 20.100
б) 20.106
в) 6.1020
г) 6.1023
д) 6.1026
Шаблон: Буква c
Разрешение:
Чтобы решить этот вопрос, необходимо интерпретировать заявление. С его помощью ее можно решить, даже если вы не знаете выражение закона Хаббла, однако, перед началом расчетов необходимо настроить единицы измерения, помня, что 1 шт. эквивалентен до 3,1016 м или 3,1013 км, примечание:
После того, как мы правильно адаптировали единицу измерения постоянной Хаббла, мы можем выполнить расчет для определения расстояния:
Узнать больше:Радиотелескопы - что это такое и для чего нужны
Упражнения по закону Хаббла
Вопрос 1) Галактика Андромеды - ближайшая к Млечному Пути спиральная галактика, расположенная на расстоянии примерно 0,77 Мпк. Согласно закону Хаббла, скорость, с которой галактика Андромеды удаляется от Млечного Пути, приблизительно равна:
Данные: H0 = 72 (км / с) / Мпк
а) 96,5 км / с
б) 55,4 км / с
в) 108,4 км / с
г) 15,7 км / с
Обратная связь: Буква B
разрешение:
Единицы измерения, указанные в заявлении, уже совместимы друг с другом, поэтому мы просто используем закон Хаббла и заменяем данные:
Результат показывает, что галактика Андромеды удаляется со скоростью примерно 54 км / с, поэтому правильный ответ: буква B.
Вопрос 2) Галактика А находится на расстоянии d с Земли и прочь со скоростью v. Зная, что галактика B вдвое дальше от Земли чем у галактики A, можно сказать, что ее скорость вылета:
а) будет вдвое меньшей скорости вылета из галактики А.
б) будет равна скорости вылета из галактики А.
в) будет в четыре раза меньше скорости вылета из галактики А.
г) будет вдвое быстрее, чем скорость галактики А.
Шаблон: Буква d
Разрешение:
Закон Хаббла устанавливает прямо пропорциональную зависимость между скоростью вылета и расстоянием, поэтому, находясь вдвое дальше, галактика B движется вдвое быстрее:
Кредиты изображений
[1] НАСА | общественное достояние
Рафаэль Хеллерброк
Учитель физики
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-lei-hubble-expansao-universo.htm