1Wielki Wybuch
- (treść fakultatywna – decyduje nauczyciel) Warto jednak znać główną myśl tego tematu.
- 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.
- Wiek Wszechświata szacuje się na ok. 13,8 mld lat. Z czasem powstały jądra atomowe, atomy, gwiazdy i galaktyki; Układ Słoneczny ma ok. 4,6 mld lat.
Wszechświat powstał ok. 13,8 mld lat temu w Wielkim Wybuchu i od tego czasu się rozszerza.
2Rozszerzanie się Wszechświata
- 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.
- Im dalej jest galaktyka, tym szybciej się oddala (prawo Hubble'a; wzór v = H0 · d poznasz w zakresie rozszerzonym).
- Obraz pomocniczy: rodzynki w rosnącym cieście. Każdy rodzynek oddala się od wszystkich pozostałych, a żaden nie jest „środkiem”.
„Wielki Wybuch zdarzył się w jednym miejscu przestrzeni, a galaktyki rozbiegły się od niego”
Rozszerza się cała przestrzeń i nie ma wyróżnionego środka.
Czym jest Wielki Wybuch?
To nie był wybuch w przestrzeni, lecz początek rozszerzania się samej przestrzeni.
To jedno z 8 pytań quizu. Rozwiąż cały quiz →
3Inne świadectwa i skala czasu
- Promieniowanie reliktowe (mikrofalowe promieniowanie tła): słabe promieniowanie docierające z całego nieba, odpowiadające temperaturze ok. 2,7 K – „ostygła” pozostałość gorącego, młodego Wszechświata.
- Przykład. Dane: wiek Wszechświata t = 13,8 · 109 lat; 1 rok ≈ 3,16 · 107 s. Szukane: t w sekundach.
- Wzór: t [s] = t [lata] · 3,16 · 107 s.
- Obliczenia: t = 13,8 · 109 · 3,16 · 107 s ≈ 4,4 · 1017 s.
- Odpowiedź: Wszechświat ma ok. 4,4 · 1017 s.
✎Ściąga: Wielki Wybuch i rozszerzanie Wszechświata
Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.
- 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.
- Promieniowanie reliktowe (mikrofalowe promieniowanie tła): słabe promieniowanie docierające z całego nieba, odpowiadające temperaturze ok. 2,7 K – „ostygła” pozostałość gorącego, młodego Wszechświata.
- Przykład. Dane: wiek Wszechświata t = 13,8 · 109 lat; 1 rok ≈ 3,16 · 107 s. Szukane: t w sekundach.
?Quiz: powtórz przed kartkówką
8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.
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.
Co to jest promieniowanie reliktowe?
- AŚwiatło Słońca odbite od Księżyca
- BPromieniowanie z wnętrza Ziemi
- CPromieniowanie gwiazd neutronowych
- DSłabe promieniowanie mikrofalowe z całego nieba, pozostałość gorącego młodego Wszechświata
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: Słabe promieniowanie mikrofalowe z całego nieba, pozostałość gorącego młodego Wszechświata – Dociera z każdego kierunku i odpowiada temperaturze ok. 2,7 K.
Obraz „rodzynek w rosnącym cieście” pokazuje, że
- Aciasto rośnie tylko w jednym kierunku
- Bwszystkie galaktyki oddalają się od jednej, centralnej
- Codległości między galaktykami się nie zmieniają
- Dkażda galaktyka oddala się od pozostałych i nie ma wyróżnionego środka
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: każda galaktyka oddala się od pozostałych i nie ma wyróżnionego środka – W rozszerzającej się przestrzeni obserwator w każdej galaktyce widzi, że pozostałe się oddalają.
Ile sekund ma Wszechświat w wieku 13,8 · 10^9 lat (1 rok ≈ 3,16 · 10^7 s)?
- Aok. 3,2 · 107 s
- Bok. 4,4 · 108 s
- Cok. 4,4 · 1016 s
- Dok. 4,4 · 1017 s
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: ok. 4,4 · 1017 s – 13,8 · 109 · 3,16 · 107 s ≈ 43,6 · 1016 s ≈ 4,4 · 1017 s.
Dlaczego młody Wszechświat był bardzo gorący?
- AMateria i energia były skupione w bardzo małej objętości
- BPanował w nim stan nieważkości
- CNie było w nim jeszcze gwiazd
- DNie istniało jeszcze promieniowanie
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: Materia i energia były skupione w bardzo małej objętości – Gęstość i temperatura były ogromne; rozszerzając się, Wszechświat stygł.
Galaktyka A jest dwa razy dalej od nas niż galaktyka B. Która oddala się szybciej?
- AObie tak samo szybko
- BB – dwa razy szybciej
- CŻadna, bo galaktyki stoją w miejscu
- DA – mniej więcej dwa razy szybciej
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: A – mniej więcej dwa razy szybciej – Im dalej galaktyka, tym szybciej się oddala (prawo Hubble'a: prędkość proporcjonalna do odległości).
Cały dział „Astronomia”: ściąga i próbny sprawdzian →
Kartkówka albo sprawdzian już blisko?
Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.