Hubblov zákon bol získaný experimentálne a ustanovuje priamy vzťah medzi vzdialenosťou a galaxia akékoľvek do Zem a rýchlosť, akou sa táto galaxia vzďaľuje od nás. Podľa tohto zákona platí, že čím ďalej od Zeme, tým rýchlejšie sa galaxie vzďaľujú, čo naznačuje možnosť žiť vo vesmíre v neustálej expanzii.
Pozrieť viac:Astrofyzika - sa venuje štúdiu vesmíru uplatňovaním zákonov chémie a fyziky
Čo hovorí Hubblov zákon?
Hubblov zákon hovorí, že čím väčšia je vzdialenosť medzi galaxiou a Zemou, tým rýchlejšie sa galaxia vzďaľuje od nás. Hubblov zákon bol objavený a formulovaný americkým fyzikom a astronómom Edwin P. Hubbleov teleskop (1889-1953). Nasledujúci obrázok to ukazuje:
v - rýchlosť sťahovania (km / s)
H0 - Hubblova konštanta (70 (km / s) / MPC)
r - vzdialenosť medzi Zemou a galaxiou (MPC)
V tomto zákone platí konštanta H0, známy ako Hubblova konštanta, predstavuje aké veľké je zvýšenie rýchlosti galaxií pri každom MPC (megaparsec). O MPC je miera astronomických vzdialeností v hodnote približne 3,26 milióna svetelných rokov.
Hubble bol schopný dospieť k uvedenému výrazu pomocou údajov o rýchlostiach vzdialenosti 24 blízkych galaxií, ktoré predtým zhromaždil astronóm. Nosím M. papuča. Slipher bol schopný presne merať vzletové rýchlosti vďaka spektroskopia, teda analyzovanie farebné frekvencie emitované galaxiami. Keď sa tieto galaxie vzďaľovali od Zeme, frekvencie... elektromagnetické vlny nimi vydané by mali prejsť zmenami v dôsledku Dopplerov jav.
![Snímka vytvorená Hubblovým teleskopom ukazuje obrázky galaxií na zlomku nočnej oblohy. [1]](/f/7cf0d759f3fc9e79890e3416c860d6f6.jpg)
O Dopplerov jav vysvetľuje, prečo počujeme malé frekvenčné zmeny v zvuky ktoré sú emitované zdrojmi, ktoré sa pohybujú voči pozorovateľovi. Napríklad: keď sa sanitka priblíži alebo odíde od nás, môžeme si všimnúť, že zvuk, ktorý vydáva, sa stáva vyšším a potom nižším.
K tejto zjavnej zmene frekvencie zvukových vĺn dochádza aj v prípade elektromagnetických vĺn - akonáhle sa galaxie vzdiali, svetlo, ktoré emitujú, má tendenciu pohybovať sa na nižšie frekvencie, takže hovoríme, že v týchto galaxiách je možné pozorovať červený posun (v angličtine, červená smena).
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Hubblova konštanta
V priebehu rokov mala Hubbleova konštanta svoju hodnotu niekoľkokrát aktualizovanú. Tieto zmeny boli spôsobené presnosťou, s akou sme schopní merať vzdialenosti medzi Zemou a galaxiami. Podľa astronomických meraní Hubblova konštanta je to rovnaké pre všetky smery, kam sa pozrieme - neexistuje preferovaný smer odchodu. V praxi je to, akoby sme boli malou bodkou v a močový mechúr neustálenafúknutý.
V Hubblovom čase bola metóda použitá na meranie astronomických vzdialeností primitívna, preto vyvinul oveľa inteligentnejší spôsob, ako ich odvodiť: porovnanie jasu medzi nimi, pretože čím sú ďalej, tým nižší je jas, ktorý vydávajú. Bolo to cez svietiťpríbuzný medzi galaxiami, ktoré dokázal Edwin Hubble určiť s ešte väčšou presnosťou hodnotu svojej konštanty.
Pozri tiež: Čierne diery - čo sú, z čoho sú vyrobené, objavy a kuriozity
Rozpínanie vesmíru
Prvé náznaky možnej expanzie vesmíru boli možné iba vďaka objavom Edwina Hubbla. Avšak stále vieme veľmi málo o tom, ako sa vesmír rozpína, v tomto zmysle objav Hubblovho zákona priniesol v rovnakej miere nové odpovede a nové otázky.
Stále nie je známe, čo spôsobuje rozpínanie vesmíru, keď z hľadiska klasickej fyziky podporovanej zákon univerzálnej gravitácie, tendenciou Kozmu by bolo skôr sa zmenšovať ako rozširovať. Existuje veľké množstvo teórií, ktoré sa snažia vysvetliť fenomén expanzie, žiadna z nich však nemohla byť dokázaná až do súčasnosti.
V snahe vysvetliť zrýchlenú expanziu vesmíru fyzici navrhli existenciu temná hmota. Podľa moderných teórií by temná hmota mala byť schopná vysvetliť to, čo sa pozoruje v Hubblovom zákone, tento typ hmoty však musí mať „exotické“ vlastnosti, ktoré sa dovtedy v hmote nikdy nepozorovali. obyčajný.
Hubblov zákon v Enem
Hubblov zákon bol už obvinený z roku A buď, v teste 2019. Otázka sa priamo týkala použitia Hubblovho zákona, budeme to analyzovať?
(A buď) Astronómovia merajú rýchlosť vzdialenosti od vzdialených galaxií detekciou svetla vyžarovaného týmito systémami. Hubblov zákon hovorí, že rýchlosť odchodu galaxie (v km / s) je úmerná jej vzdialenosti od Zeme, meranej v megaparsec. V tomto zákone je konštanta proporcionality Hubbleova konštanta (H0) a jeho najprijateľnejšia hodnota je 72 (km / s) / Mpc. Parsec (pc) je astronomická jednotka vzdialenosti v hodnote približne 3,1016 m. Astronomické pozorovania určili, že rýchlosť ďaleko od danej galaxie je 1440 km / s.
Pomocou Hubblovho zákona možno vyvodiť záver, že vzdialenosť od tejto galaxie, meraná v km, sa rovná:
a) 20.100
b) 20.106
c) 6.1020
d) 6.1023
e) 6.1026
Šablóna: Písmeno C.
Rozhodnutie:
Na vyriešenie tohto problému je potrebné vyhlásenie interpretovať. Cez ňu je možné vyriešiť to, aj keď nepoznáte vyjadrenie Hubblovho zákona, avšak pred začatím výpočtov musíme upraviť jednotky merania, pričom nezabúdajte, že 1 ks je ekvivalent do 3.1016 m alebo 3,1013 km, poznámka:
Keď sme správne prispôsobili jednotku merania Hubblovej konštanty, môžeme pomocou výpočtu určiť vzdialenosť:
Vedieť viac:Rádiové ďalekohľady - na čo slúžia a na čo slúžia
Hubblove zákonné cvičenia
Otázka 1) Galaxia Andromeda je najbližšou špirálovou galaxiou k Mliečnej ceste a leží vo vzdialenosti približne 0,77 Mpc. Na základe Hubblovho zákona je rýchlosť, akou sa galaxia Andromeda vzďaľuje od Mliečnej dráhy, približne:
Údaje: 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
Spätná väzba: Písmeno B
Rozhodnutie:
Merné jednotky uvedené vo vyhlásení sú už navzájom kompatibilné, takže iba použijeme Hubblov zákon a údaje nahradíme:
Výsledok naznačuje, že galaxia Andromeda sa vzďaľuje rýchlosťou približne 54 km / s, takže správna odpoveď je písmeno B.
Otázka 2) Galaxia A je vzdialená d zo Zeme a preč rýchlosťou v. Vedieť, že galaxia B je dvakrát tak ďaleko od Zeme než galaxia A, dá sa povedať, že jej rýchlosť odchodu:
a) bude polovičná rýchlosť odchodu z galaxie A.
b) sa bude rovnať rýchlosti odchodu z galaxie A.
c) bude štyrikrát menšia ako rýchlosť odchodu z galaxie A.
d) bude dvakrát rýchlejšie ako rýchlosť galaxie A preč.
Šablóna: Písmeno D
Rozhodnutie:
Hubblov zákon ustanovuje priamo úmerný vzťah medzi rýchlosťou odletu a vzdialenosťou, takže keď je galaxia B dvakrát tak ďaleko, pohybuje sa dvakrát rýchlejšie:
Obrázkové kredity
[1] NASA | Commons
Autor: Rafael Hellerbrock
Učiteľ fyziky
