Hubblov zakon je bil pridobljen eksperimentalno in vzpostavlja neposredno povezavo med razdaljo a galaksija vse do Zemlja in hitrost, s katero se ta galaksija oddaljuje od nas. Po tem zakonu so oddaljenosti od Zemlje hitrejše odmikanje galaksij, kar kaže na možnost življenja v vesolju, ki se nenehno širi.
Poglej več:Astrofizika - je posvečena proučevanju vesolja z uporabo zakonov kemije in fizike
Kaj pravi Hubblov zakon?
Hubblov zakon pravi, da večja kot je razdalja med galaksijo in Zemljo, hitreje se ta galaksija oddaljuje od nas. Hubblov zakon je odkril in oblikoval ameriški fizik in astronom Edwin P. Hubble (1889-1953). Spodnja slika to prikazuje:
v -vlečna hitrost (km / s)
H0 - Hubblova konstanta (70 (km / s) / Mpc)
r - razdalja med Zemljo in galaksijo (Mpc)
V tem zakonu je konstanta H0, poznan kot Hubblova konstanta, predstavlja, kako veliko je povečanje hitrosti galaksij pri vsakem Mpc (megaparsek). O Mpc meri približno astronomsko razdaljo 3,26 milijona svetlobnih let.
Hubble je lahko prišel do zgornjega izraza z uporabo podatkov o hitrosti razdalje 24 bližnjih galaksij, ki jih je astronom prej zbral.
Nosim M. copat. Slipher je lahko natančno izmeril vzletne hitrosti zahvaljujoč spektroskopija, to je analiziranje barvne frekvence ki ga oddajajo galaksije. Ko so se te galaksije oddaljile od Zemlje, so se frekvence elektromagnetnih valov ki jih izdajo, bi se morale spremeniti zaradi Dopplerjev učinek.![Slika, posneta s teleskopom Hubble, prikazuje milijarde galaksij na majhnem delu nočnega neba. [1]](/f/7cf0d759f3fc9e79890e3416c860d6f6.jpg)
O Dopplerjev učinek pojasnjuje, zakaj v. slišimo majhne frekvenčne spremembe zvoki ki jih oddajajo viri, ki se premikajo glede na opazovalca. Na primer: ko se reševalno vozilo približa ali odide od nas, lahko opazimo, da zvok, ki ga oddaja, postane višji in nato nižji.
Ta navidezna sprememba frekvence zvočnih valov se zgodi tudi pri elektromagnetnih valovih - ko se galaksije odmaknejo, se svetloba, ki jo oddajajo, se nagiba k nižjim frekvencam, zato pravimo, da je v teh galaksijah mogoče opaziti rdeči premik (v angleščini, rdeči premik).
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
Hubblova konstanta
V preteklih letih je bila Hubblova konstanta večkrat posodobljena. Te spremembe so bile posledica natančnosti, s katero lahko merimo razdalje med Zemljo in galaksijami. Po astronomskih meritvah Hubblova konstanta za vse smeri je enako - ni želene smeri odhoda. V praksi je tako, kot da bi bili majhna pika v mehurja nenehnonapihnjen.
V Hubblovem času je bila metoda za merjenje astronomskih razdalj osnovna, zato je razvil veliko bolj inteligenten način sklepanja nanje: primerjavo svetlosti med njimi, saj bolj ko so oddaljeni, nižja je njihova svetlost. Bilo je skozi sijajsorodnik med galaksijami, ki jim je Edwin Hubble s še večjo natančnostjo uspel določiti vrednost njene konstante.
Glej tudi: Črne luknje - kaj so, iz česa so narejene, odkritja in zanimivosti
Razširitev vesolja
Prvi znaki morebitne širitve vesolja so bili mogoči le zahvaljujoč odkritjem Edwina Hubbla. Vendar še vedno vemo zelo malo o tem, kako se vesolje širiv tem smislu je odkritje Hubblovega zakona v istem merilu povzročilo nove odgovore in nova vprašanja.
Še vedno ni v resnici znano, kaj povzroča širjenje vesolja, ko pa z vidika klasične fizike podpira zakon univerzalne gravitacije, težnja Kozmosa bi bila raje krčenje kot širjenje. Obstaja veliko število teorij, ki skušajo razložiti pojav širitve, vendar nobene od njih ni bilo mogoče dokazati do današnjih dni.
V poskusu razlage pospešene širitve vesolja so fiziki predlagali obstoj temna snov. V skladu s sodobnimi teorijami bi morala temna snov biti sposobna razložiti, kaj je opaženo v Hubblovem zakonu, vendar mora imeti ta vrsta snovi "eksotične" lastnosti, ki jih do takrat v snovi še niso opazili. vsakdanji.
Hubblov zakon v Enemu
Hubblov zakon je že bil zaračunan In bodisi, na testu 2019. Vprašanje, ki se je neposredno nanašalo na uporabo Hubblovega zakona, ga bomo analizirali?
(In bodisi) Astronomi merijo hitrost razdalje od oddaljenih galaksij z zaznavanjem svetlobe, ki jo oddajajo ti sistemi. Hubblov zakon določa, da je hitrost odhoda galaksije (v km / s) sorazmerna z njeno razdaljo do Zemlje, merjeno v megaparsekih. V tem zakonu je konstanta sorazmernosti hubblova konstanta (H0) in njegova najbolj sprejeta vrednost je 72 (km / s) / Mpc. Parsek (pc) je astronomska enota razdalje, vredna približno 3,1016 m. Astronomska opazovanja so ugotovila, da je hitrost od določene galaksije 1440 km / s.
S pomočjo Hubblovega zakona lahko sklepamo, da je razdalja do te galaksije, merjena v km, enaka:
a) 20.100
b) 20.106
c) 6.1020
d) 6.1023
e) 6.1026
Predloga: Črka C
Resolucija:
Da bi rešili to težavo, si je treba razložiti izjavo. Z njo ga je mogoče rešiti, tudi če ne poznate izraza Hubblovega zakona, pred začetkom izračunov moramo prilagoditi merske enote, pri tem pa se spomniti, da je 1 kos enakovreden do 3.1016 m ali 3.1013 km, opomba:
Ko pravilno prilagodimo mersko enoto Hubblove konstante, lahko naredimo izračun za določitev razdalje:
Izvedite več:Radijski teleskopi - kaj so in čemu služijo
Hubblove vaje zakona
Vprašanje 1) Galaksija Andromeda je najbližja spiralna galaksija Rimske ceste in leži na približno 0,77 Mpc. Na podlagi Hubblovega zakona je hitrost, s katero se galaksija Andromeda oddaljuje od Rimske ceste, približno:
Podatki: 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
Povratne informacije: Črka B
Resolucija:
Merilne enote, ki jih zagotavlja izjava, so že medsebojno združljive, zato samo uporabimo Hubblov zakon in nadomestimo podatke:
Rezultat kaže, da se galaksija Andromeda odmika s hitrostjo približno 54 km / s, zato je pravi odgovor črka B.
Vprašanje 2) Galaksija A je na daljavi d od Zemlje in stran s hitrostjo v. Če vemo, da je galaksija B dvakrat dlje od Zemlje kot galaksija A, lahko rečemo, da je njena hitrost odhoda:
a) bo polovica hitrosti odhoda iz galaksije A.
b) bo enaka hitrosti odhoda iz galaksije A.
c) bo štirikrat manjša od hitrosti odhoda iz galaksije A.
d) bo dvakrat hitrejša od hitrosti galaksije A.
Predloga: Črka D
Resolucija:
Hubblov zakon vzpostavlja sorazmerno razmerje med hitrostjo odhoda in razdaljo, zato se galaksija B, ko je dvakrat bolj oddaljena, premakne dvakrat hitreje:
Slikovni krediti
[1] NASA | skupnega
Avtor Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike
