Хуббле-ов закон: шта каже, у Енем-у и вежбе

protection click fraud

Хуббле-ов закон је добијена експериментално и успоставља директну везу између удаљености а галаксија било који до земља и брзином којом се ова галаксија удаљава од нас. Према овом закону, што се удаљеније од Земље, галаксије се брже одмичу, чињеница је која указује на могућност живота у универзуму у сталном ширењу.

Види више:Астрофизика - посвећена је проучавању универзума применом закона хемије и физике

Шта каже Хубблеов закон?

Хуббле-ов закон каже да што је већа удаљеност између галаксије и Земље, то се галаксија брже удаљава од нас. Хаблов закон открио је и формулисао амерички физичар и астроном Едвин П. Хуббле (1889-1953). Доња слика то показује:

в –Вратна брзина (км / с)

Х.₀ - Хаблова константа (70 (км / с) / Мпц)

р - удаљеност између Земље и галаксије (Мпц)

У овом закону константа Х.₀, познат као Константа Хабла, представља колики је пораст брзине галаксија на сваком Мпц (мегапарсец). О. Мпц је мера астрономских растојања која вреди приближно 3,26 милиона светлосних година.

Хабл је успео да дође до горњег израза користећи податке о брзинама даљине 24 оближње галаксије, које је астроном претходно прикупио.

instagram story viewer

Носим М. папуча. Слипхер је могао прецизно да измери брзину полетања захваљујући спектроскопија, односно анализирање фреквенције боја коју емитују галаксије. Како су се ове галаксије удаљавале од Земље, фреквенције електромагнетни таласи издали би требало да претрпе промене због доплер ефекат.

Снимљен телескопом Хуббле, слика приказује милијарде галаксија у малом делу ноћног неба. [1]

О. доплер ефекат објашњава зашто чујемо мале промене фреквенције у звуци које емитују извори који се крећу у односу на посматрача. На пример: када нам се возило хитне помоћи приближи или се удаљи од њега, приметићемо да звук који емитује постаје већи, а затим нижи.

Ова очигледна промена фреквенције звучних таласа дешава се и код електромагнетних таласа - када се галаксије одмакну, светлост коју они емитују тежи да се помери на ниже фреквенције, па кажемо да је у овим галаксијама могуће посматрати црвени помак (на енглеском, ред-схифт).

Константа Хабла

Током година Хуббле-ова константа је више пута ажурирала своју вредност. До ових промена је дошло због прецизности којом смо у стању да меримо растојања између Земље и галаксија. Према астрономским мерењима, Хуббле-ова константа то је исто за све правце у којима гледамо - не постоји жељени правац поласка. У пракси је то као да смо мала тачка у а бешика непрестанонадуван.

Универзум се непрестано шири у свим правцима.

У Хуббле-ово време метода која се користила за мерење астрономских даљина била је основна, па је развио много интелигентнији начин закључивања о њима: упоређујући осветљеност међу њима, јер што су даље, светлост коју емитују је нижа. Било је кроз сјају односу међу галаксијама које је Едвин Хуббле успео да утврди, са још већом прецизношћу, вредност његове константе.

Види и ти: Црне рупе - шта су, од чега су направљене, открића и занимљивости

Проширење универзума

Прве назнаке могућег ширења Универзума биле су могуће само захваљујући открићима Едвина Хабла. Међутим, још увек знамо врло мало о томе како се свемир шири, у овом смислу, откриће Хабловог закона произвело је, у истој мери, нове одговоре и нова питања.

Још увек се заправо не зна шта узрокује ширење Универзума, када са становишта класичне физике, подржано закон универзалне гравитације, тенденција Космоса би била да се смањује, а не шири. Постоји велики број теорија које покушавају објаснити феномен ширења, међутим, ниједна од њих није могла бити доказана до данас.

У покушају да објасне убрзано ширење Универзума, физичари су предложили постојање Тамна материја. Према савременим теоријама, тамна материја би требало да буде у стању да објасни шта се примећује у Хабловом закону, међутим, ова врста материје мора имати „егзотична“ својства која до тада никада нису била примећена у материји. обичан.

Хаблов закон у Енему

Хуббле-ов закон већ је спроведен у И било, у тесту 2019. Питање се директно односило на употребу Хуббле-овог закона, хоћемо ли га анализирати?

(И било) Астрономи мере брзину удаљености од удаљених галаксија откривајући светлост коју емитују ови системи. Хаблов закон каже да је брзина одласка галаксије (у км / с) пропорционална удаљености од Земље, мерено у мегапарсецима. У овом закону константа пропорционалности је константа Хуббле-а (Х₀), а његова најприхватљивија вредност је 72 (км / с) / Мпц. Парсек (пц) је астрономска јединица удаљености, вредна приближно 3,10¹⁶ м. Астрономска посматрања утврдила су да је брзина удаљености од дате галаксије 1440 км / с.

Користећи Хубблеов закон, може се закључити да је растојање до ове галаксије, мерено у км, једнако:

а) 20.10⁰

б) 20.10⁶

ц) 6.10²⁰

д) 6.10²³

е) 6.10²⁶

Шаблон: Слово Ц.

Резолуција:

Да бисте решили ово питање, потребно је протумачити изјаву. Кроз њега је могуће решити чак и ако не знате израз Хуббле-овог закона, међутим, пре него што започнемо прорачуне, морамо да прилагодимо мерне јединице, имајући у виду да је 1 ком еквивалентан до 3.10¹⁶ м или 3.10¹³ км, напомена:

Након што смо правилно прилагодили мерну јединицу Хуббле-ове константе, можемо извршити прорачун да одредимо удаљеност:

Знате више:Радио телескопи - шта су и чему служе

Вежбе Хабловог закона

Питање 1) Галаксија Андромеда је најближа спиралној галаксији Млечном путу и лежи на удаљености од приближно 0,77 Мпц. На основу Хуббле-овог закона, брзина којом се галаксија Андромеда удаљава од Млечног пута је приближно:

Подаци: Х₀ = 72 (км / с) / Мпц

а) 96,5 км / с

б) 55,4 км / с

в) 108,4 км / с

г) 15,7 км / с

Повратна информација: Слово Б.

Резолуција:

Мерске јединице дате у изјави већ су међусобно компатибилне, па само користимо Хубблеов закон и замењујемо податке:

Резултат указује на то да се галаксија Андромеда удаљава брзином од приближно 54 км / с, па је тачан одговор слово Б..

Питање 2) Галаксија А је на даљини д са Земље и далеко брзином в. Знајући да је галаксија Б двоструко даље од Земље него галаксија А, може се рећи да је њена брзина одласка:

а) биће половина брзине одласка из галаксије А.

б) биће једнака брзини одласка из галаксије А.

в) биће четири пута мања од брзине одласка из галаксије А.

г) биће двоструко бржи од брзине галаксије А.

Шаблон: Слово Д.

Резолуција:

Хаблов закон успоставља директно пропорционалну везу између брзине одласка и растојања, па се дупло даље, галаксија Б креће двоструко брже: