✎Ściąga z działu
Odległości w kosmosie: au, rok świetlny, Galaktyka
- Jednostka astronomiczna i rok świetlny to jednostki odległości, nie czasu.
- Oznaczenia: s – odległość (droga) [m]; t – czas [s]; c – prędkość światła w próżni, c ≈ 3,00 · 108 m/s.
- Jednostka astronomiczna (1 au) to w przybliżeniu średnia odległość Ziemi od Słońca: 1 au ≈ 1,496 · 1011 m ≈ 150 mln km (od 2012 r. jest zdefiniowana dokładnie: 149 597 870 700 m). Używamy jej w Układzie Słonecznym, np. Jowisz krąży ok. 5,2 au od Słońca.
Wielki Wybuch i rozszerzanie Wszechświata
- Wszechświat powstał ok. 13,8 mld lat temu w Wielkim Wybuchu i od tego czasu się rozszerza.
- Wielki Wybuch to początek znanego nam Wszechświata: od bardzo gorącego i gęstego stanu Wszechświat się rozszerza i stygnie. Nie był to wybuch w pustej przestrzeni – rozszerza się sama przestrzeń.
- Ucieczka galaktyk: linie w widmach odległych galaktyk są przesunięte ku czerwieni, czyli ku mniejszym częstotliwościom. W uproszczeniu tłumaczymy to efektem Dopplera – galaktyki oddalają się od nas.
Prawa Keplera (rozszerzenie)
- II prawo wynika z zachowania momentu pędu: siła grawitacji przechodzi przez Słońce, więc jej moment jest zerowy. W peryhelium i aphelium v ⟂ r, więc m vp rp = m va ra.
- T² przez a³ = const dla ciał krążących wokół tego samego ciała centralnego; z prawa grawitacji T² przez a³ = 4π² przez G M.
- Oznaczenia: T – okres obiegu [s lub lata]; a – półoś wielka orbity [m lub au]; r – odległość od Słońca [m]; v – prędkość [m/s]; G – stała grawitacji; M – masa ciała centralnego [kg]; m – masa planety [kg]; indeksy p i a – peryhelium i aphelium.
Prawo Hubble'a i Wielki Wybuch (rozszerzenie)
- v = H₀ · d (stąd d = v przez H₀), gdzie H₀ ≈ 70 km/(s·Mpc); różne metody pomiaru dają 67–73 km/(s·Mpc).
- Oznaczenia: v – prędkość oddalania się galaktyki [km/s]; d – jej odległość [Mpc]; H₀ – stała Hubble'a [km/(s·Mpc)]; 1 Mpc = 106 pc ≈ 3,26·106 ly ≈ 3,09·1019 km.
- Wielki Wybuch to początek znanego Wszechświata: ok. 13,8 mld lat temu Wszechświat był skrajnie gęsty i gorący, a od tego czasu rozszerza się i stygnie.
?Próbny sprawdzian
Pytania z każdego tematu działu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź z wyjaśnieniem.
Rok świetlny jest jednostką
- Aprędkości
- Bczasu
- Codległości
- Dmasy
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: odległości – To droga, jaką światło przebywa w próżni w ciągu roku.
Ile w przybliżeniu wynosi 1 au?
- A9,5 · 1015 m
- B3 · 108 m
- C6,4 · 106 m
- D1,5 · 1011 m
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: 1,5 · 1011 m – To w przybliżeniu średnia odległość Ziemi od Słońca, ok. 150 mln km.
Ile w przybliżeniu metrów ma 1 rok świetlny?
- A3 · 108 m
- B1,5 · 1011 m
- C1021 m
- D9,5 · 1015 m
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: 9,5 · 1015 m – W ciągu roku (ok. 3,16 · 107 s) światło przebiega ok. 3 · 108 m/s · 3,16 · 107 s ≈ 9,5 · 1015 m.
Ile wynosi wiek Wszechświata według współczesnych szacunków?
- AOk. 100 mln lat
- BOk. 13,8 mld lat
- COk. 4,6 mld lat
- DOk. 138 mld lat
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: Ok. 13,8 mld lat – Wiek Wszechświata to ok. 13,8 mld lat; 4,6 mld lat to wiek Układu Słonecznego.
Co oznacza przesunięcie ku czerwieni światła odległych galaktyk?
- AGalaktyki zbliżają się do nas
- BGalaktyki oddalają się od nas
- CŚwiatło jest pochłaniane przez pył
- DGalaktyki składają się z czerwonych gwiazd
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: Galaktyki oddalają się od nas – Oddalanie się źródła zmniejsza odbieraną częstotliwość, czyli przesuwa widmo ku czerwieni.
Czym jest Wielki Wybuch?
- APoczątkiem rozszerzania się Wszechświata z bardzo gorącego, gęstego stanu
- BWybuchem supernowej
- CEksplozją w pustej, istniejącej wcześniej przestrzeni
- DZderzeniem dwóch galaktyk
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: Początkiem rozszerzania się Wszechświata z bardzo gorącego, gęstego stanu – To nie był wybuch w przestrzeni, lecz początek rozszerzania się samej przestrzeni.
Sprawdzian już blisko? Zrób test z całego działu
10 losowych pytań z tematów działu, wynik w procentach i ocena od 1 do 6. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.