1. Astronomins historia - Vägen till de stora upptäckterna.
Astronomi har varit viktigt i alla tider och många folkslag har haft skickliga astronomer t ex. babylonier,
egypter och greker. (Artikel)
Frågan om jorden var platt eller rund fick sitt svar flera hundra år före Kristus. Om man ser skepp närma
sig från långt ut till havs ser man alltid seglet först och sedan skrovet. Varför då? Kanske är jordens yta
krökt?
En av forntidens greker, Erathosthenes (ca 250 fkr), lyckades räkna ut jordens omkrets och diameter med
endast 2 % fel. (youtube, engelska, 6.41) eller tecknat (youtube, engelska, 2.41)
Med hjälp av denna information kunde den grekiske vetenskapsmannen Arstarchos räkna ut avstånd till
månen, solen och deras omkrets med några enkla matematiska knep.
Geocentrisk världsbild. (Allt kretsar runt jorden)
Tyvärr införde grekiska filosofer den geocentriska världsbilden som innebär att jorden är i centrum och
allting kretsar runt den. Filosofins logik ställde bland annat dessa frågor:
Om jorden rör sig i världsrymden varför känner vi ingen motvind?
Om solen är alltings centrum varför faller saker till jorden om man tappar dem och inte till solen?
Om jorden rör sig varför står då stjärnorna still?
Dessa argument kunde man då inte bemöta eftersom man inte hade några teleskop som kunde bevisa teorin
utan man fick lita sig på logik och sina sinnen. Idag har vi svaren, har du dem?
Detta ledde att vetenskapen föll tillbaka på den geocentriska världsbilden (jorden är alltings mitt) och detta
passade världens nya stormakt, kyrkan, alldeles utmärkt. Om nu gud var alltings skapare så skulle han
naturligtvis sätta jorden i centrum, något annat vore konstigt.
Dock gjorde det nya synsättet på astronomin att observationerna inte blev helt korrekta. Planeter har en
tendens att inte röra sig i raka linjer på natthimlen utan de åker lite fram och tillbaka. Detta löste man
(Ptolemaios) med hjälp av retrograder och epicykler. Man fick hyfsat korrekta resultat och det fick duga.
En film om detta (youtube, engelska 3 min)
Den heliocentriska världsbilden. (Allt kretsar runt solen)
Den heliocentriska världsbilden introduceras av ett gäng vetenskapsmän. Deras forskning genomfördes till
största del på 1500-talet. En kort sammanfattning:
Kopernicus (wiki): Den förste som offentligt utmanade den geocentriska världsbilden. Han skrev en bok
där han i sju punkter ganska korrekt beskrev universums natur. Boken blev förbjuden av den katolska
kyrkan och Kopernikus dog i samband med utgivningen, (år 1543) men hans idéer spreds sakta i Europa.
Tycho Brahe (wiki): Dansk playboy som brände 5% av Danmarks årsbudget på sin astronomiska forskning.
Han var duktig på att bygga teleskop och var en noggrann och systematiskt observatör. Det ledde till att han
hade mycket anteckningar (mätdata) kring vad som hände på himlavalvet.
Artikel: Tycho Brahe -Allt om vetenskap
Johannes Kepler (wiki): Han var Brahes sidekick (assistent) och använde hans mätdata (information) till sin
forskning. Kepler är känd för att han kom på tre "lagar" där han bland annat sa att planeterna rör sig i
ellipser och inte cirklar. Nu stämde observationerna bättre mot vad man förväntades se på natthimlen.
Galileo Galilei (wiki): Han kallas "vetenskapens fader" eftersom han hävdade att man skulle bevisa
hypoteser (gissningar) med noggranna observationer och experiment. Två sanningar kan inte motsäga
varandra. Han läste Kopernikus bok och byggde en egen kikare med 33 gånger förstoring. (Den billigaste
kikaren på Clas ohlsson har 160 gångers förstoring). Med den upptäckte han att månen har kratrar, att
Saturnus har ringar, solens fläckar och fyra av Jupiters månar. Hans bok (1610) blev bannlyst av kyrkan
och Galilei tvingas ta tillbaka allt han bevisat. Sedan blev det husarrest resten av livet.
Galileo Galilei -kort sammanfattning (youtube, engelska 2 min)
Om ni är bra på engelska är denna intressant (youtube, engelska, 4 min)
Efter hand blir kyrkan mer tolerant eftersom andra vetenskapsmän bekräftar Galileis undersökningar.
Newton(wiki): Bekräftar och bevisar Keplers lagar. Newtons lagar hjälpte till med att förklara händelser i
rymden, bland annat gravitation.
Artikel: Geniet Newton - populär historia
Artikel; Newton satsade på vetenskap -Allt om vetenskap
1900-talet. Har universum en gång skapats eller har det existerat för evigt?
På 1900-talet tar forskningen ytterligare ett språng framåt. Med hjälp av kraftigare teleskop upptäcker man
att solen ligger i en stor stjärnhop, en galax. (wiki galax). Man har också hittat en slags dubbelstjärnor
(cepheider) som beter på ett sätt så man kan beräkna avståndet till dem. Nu har man en måttstock för
rymden.
Albert Einstein(wiki): lade fram sin teori om den "allmänna relativiteten" (relativitetsteorin) vilken visar
sig stämma exakt med observationer i rymden. (bättre än Newtons som dock fungerar bra vid låga
hastigheter)
Vintergatan. Här bor vi någonstans.
Edwin Hubble (wiki): upptäckte att det ligger andra galaxer utanför vintergatan. Var och en består av
miljarder stjärnor precis som vår egen. Han upptäckte att alla galaxer är på väg ifrån oss
(med rödljusförskjutning). Han bevisade ett direkt förhållande mellan galaxens avstånd och dess fart. Ju
längre bort desto högre fart. Galaxerna accelererar från varandra. Om allt är på väg bort från varandra borde
allt ha varit i samma punkt från början. Nu börjar teorin om big bang formas.
Artikel: Frågor om galaxer
Tänk på att nuvarande världsbild är acentrisk, dvs att det inte finns något centrum i universum över huvud
taget: alla platser är likvärdiga, universum expanderar jämnt åt alla håll oavsett från vilken punkt man tittar.
Testa dig själv : Små söta frågor
2. Universums födelse
Big Bang kallas teorin om universums födelse. Allting började från en punkt, en singularitet, där all massa
var samlad. Utför denna fanns ingenting. Av någon anledning exploderade den vilket ledde till universum
expanderade och massa spreds ut i rymden. Detta skedde ungefär för 13,7 miljarder år (13700 miljoner år).
I början var universum extremt varmt så inga atomer kunde existera. Allt var bara en ursoppa.
Efterhand, när universum expanderade och materian spreds, svalnade universum och atomer kunde
bildas. Fortfarande består universum (den synliga materian man känner till) till 99 % av de lätta
grundämnena väte (atomnummer 1) och helium (atomnummer 2) från denna tid.
Hemsida : Mer om bigbang. Intressanta bilder.
Artikel: Hur gammalt är universum?
Observera att Big Bang inte utspelade sig i ett redan existerande universum "rum" utan universum är
resultat av expansionen. Jämför universum med en ballong. Ballongen är det yttersta på universum. Blåser
du upp ballongen vidgas den och det motsvarande som universum gör.
Film (youtube, textad engelska 6min)
Artikel: 8 vanliga missförstånd om Big bang- Allt om vetenskap
Artikel: Historien om hur Big Bang triumferade. - Allt om vetenskap
Man kan fortfarande höra ekot av denna explosion genom bakgrundsstrålning. Bakgrundsstrålning är
elektromagnetisk strålning som inte kommer från någon stjärna eller annan himlakropp. Slå på en radio
mellan två stationer så hör du brus. En liten del av detta brus är ekot av big bang.
Universum expanderar fortfarande och det i högre och högre hastighet. Den innebär att universum blir
kallare och kallare. (Det är ganska kallt redan, 3 grader över absoluta nollpunkten).
Vad allt i universum består av vet man inte riktigt. Man kan se på himlakroppars rörelse att det finns
mycket man inte känner till. Dessa saker är:
4% - Synlig materia t ex grundämnen i stjärnor och planeter som beräknas finnas i universum
23% Mörk materia. Har man ingen aning om vad det är men måste finnas om beräkningarna ska stämma
73% - Mörk energi. Den kraft som man tror gör att galaxer rör sig från varandra. Man vet inte vad det är
heller.
Fråga: Vad är mörk materia och mörk energi?
Fråga: Har universum ett slut eller är det oändligt?
Testa dig själv : Små söta frågor
Solsystemet + vad som finns här.
Vårt solsystem ligger i galaxen vintergatan. En galax är en stor samling stjärnor. Numera består
solsystemet av en medelstor stjärna och åtta planeter. Planeternas gamla komihåg-ramsa låter idag kanske
lite avhuggen: Mamma Vattnar Jorden Medan Jag Sätter Ut Nya (Plantor). Pluto räknas idag som en
dvärgplanet och Sedna (den tionde planeten som inte var en planet) är idag ganska bortglömd. (beslutet ,
engelska) Det fyra första planeterna är mindre stenplaneter och de andra är gigantiska gasplaneter.
Merkurius: Merkurius är ungefär lika stor som vår måne och har ingen atmosfär. Den liknar vår måne till
utseendet också. Temperatur? Varmt på dagen(420 grader) och kallt på natten(minus 180 grader. )
Venus: Kallas morgon- eller aftonstjärnan eftersom den brukar synas kring soluppgång och solnedgång.
Det är en planet, helt garanterat. Venus är ungefär lika stor som jorden men har en atmosfär av koldioxid så
det är inte så trevligt att vara där. Dessutom är det 750 grader varmt och planeten har moln av svavelsyra.
Åk inte dit helt enkelt.
Jorden: Den enda planeten som har de riktiga förutsättningar för liv. Jorden ligger i den beboeliga zonen
(för människor). Bra temperatur, rikligt med vatten och det finns grundämnet kol som är optimalt för
byggandet av organismer. Jorden har en atmosfär som skyddar oss mot mycket otrevligt i rymden.
Atmosfären sträcker sig 10 mil upp sedan börjar rymden. Ungefär som mellan Stockholm och Eskilstuna
alltså. En jumbojet flyger på ungefär en 1 mils höjd.
Mars: Är hälften så stor som jorden. Ytan innehåller mycket kemiska föreningar med järn i, som oxiderat
(rostat). Därför är den röd. Nu har man kanske hittat spår av vatten på mars och man letar intensivt efter liv
där, utdött eller levande. Vill du åka dit? Ta chansen men fråga dina föräldrar först. Bilder på mars från
NASA
Forskare kanske har hittat vatten på mars - DN
Jupiter: Den största gasplaneten och väger mer än de övriga tillsammans. På natten är det bara månen som
lyser starkare än Jupiter. Den har dessutom många månar och du kan se fyra av dem med kikare. Den
snurrar väldigt snabbt runt sin axel och har ett starkt magnetfält.
Saturnus, Uranus och Neptunus är rätt lika. De är stora gasplaneter som har månar, består av väte och
helium och de har ringar. Saturnus har blivit mest kändis av de tre, på grund av sina ringar.
Solen: Det är en medelstor stjärna. Den är drygt 100 gånger större än jorden och dess massa är 98 procent
av solsystemets totala massa. Den är ca 5 miljarder år gammal och förväntas leva lika länge till.
Fråga: Vad är en måne egentligen? Nasa har svårt att bestämma sig.
Fråga: Is Earth really a planet?
Artikel. Vår sol, en stjärnornas medelsvensson
Artikel: Tyche-solsystemets nionde planet
Testa dig själv : Små söta frågor
En stjärnas liv
Födelse:
I rymden finns mycket små mängder av olika molekyler. Densiteten är så låg att den nästan inte går att
mäta. Gravitationen kommer dra ihop detta interstellära (inter=mellan, stellär= stjärna) damm till en
dammtuss förr eller senare, ungefär som under din säng. Detta moln kallas för nebulosa (se nedan). Det
packas tätare och tätare och tillslut kommer värmen av all rörelse bli så hög att fusion startar. Tada! en
stjärna är född. Fusion är en process när två väteatomer slås ihop till en heliumatom. Heliumatomen väger
mindre än väteatomen. Den försvunna vikten har blivit mängder av energi (E=m*c2). (youtube, engelska,
6min). Nebulosor kan vara väldigt stora och det kan vara lite som en stjärnfabrik.
Levnad:
Tumregeln är att ju större stjärna desto kortare livslängd. Så länge det finns väte kvar är allt frid och fröjd.
Vår sol består av 75% väte och resten helium.
Stjärnor kan ha lite olika färg, röd, gul, blå, och vit. Det beror på vilken temperatur stjärnan har på ytan.
Vår sol är 6000 grader på ytan. Röd är svalast och blå varmast. Skalan är i samma ordning som regnbågens
färger.
Detta är ett Hr-diagram där man kan se olika typer av stjärnor. Vilka färger de har, storlek och ljusstyrka.
Hur man delar in stjärnor (klassifieringen) står högst upp. O, B, A, F, G, K, M (Oh, Be A Fine Guy, Kiss
Me)
Intressanta saker på solen:
Solfläckar = kallare delar (bara 4000 grader) som orsakas av solens magnetfält. De syns som svarta fläckar
på solen. Man tror de påverkat klimatet (och istiden) på jorden. Vad är solfläckar -illustrerad vetenskap)
Protuberanser = Stora moln med gas som slungas ut från solens yta. De uppstår också på grund av solens
magnetfält.
Solvind = Kallas också plasmavind. Det är protoner och elektroner som kastas ut från solen ut genom
solsystemet. Solvinden kan ge störa radiokommunikation på jorden. Den ger också upphov till norrsken när
den kommer in till jordens magnetfält. På bilden nedan ser man solvinden och hur jordens magnetfält
skyddar oss. Såhär uppstår norrsken.(Polarsken Wiki) , (youtube 2 min)
Stjärnors död:
Dödskampen är olika beroende på solens storlek.
Liten-/Mellan stjärna likt vår sol: När bränslet (väte) börjar ta slut så sväller den till en röd jätte (under
några miljoner år). När bränslet är helt slut krymper den samman till en vit dvärg. Att stjärnan lyser, trots
att bränslet är slut, beror på att det blir mycket varmt när stjärnan dras samman. Atomerna i stjärnan
knuffas och trängs så att det till slut blir så varmt att stjärnan sänder ut ljus. Väteatomer har i denna process
delvis omvandlats till tyngre grundämnen. Den vita dvärgen är mycket mer kompakt och har mycket hög
densitet.
När sammandragningen är klar syns den inte längre. Den har blivit en svart dvärg.
Om det är en jättestjärna så sväller den till en superjätte och sedan exploderar den. Händelsen kallas
supernova. De innersta delarna dras samman och bildar en neutronstjärna resten kastas ut i rymden. En
neutronstjärna, består bara av neutroner och har ofantligt hög densitet.
En jättestjärna kan kollapsa så ett svart hål uppstår. Ett svart hål är någonting där gravitationen är så hög att
inte ens ljuset kan ta sig därifrån. Man tror det finns enorma svarta hål i centrum av galaxer. Svarta hål
slukar saker på grund av sin stora gravitation.
Stjärnors födelse, levnad och död ger upphov till nya grundämnen. I universums barndom fanns inga
atomer, bara en plasma med partiklar. Sedan kom de enkla grundämnena. I solens fusion uppstår nya
grundämnen och vid dess död uppstår andra och framförallt sprids de. Tyngre grundämnen bildas i döende
stjärnor. Jordens stora mängd olika grundämnen är ett extremt undantag om man ser på andra himlakroppar
i rymden.
Vår sol är troligtvis född ur en tidigare exploderat stjärna som med tiden blivit nebulosa. Nebolusan är ett
moln, som en roterande skiva, där det till slut tänds en sol i mitten. Solens strålning blåste iväg de lätta
grundämnena och de tyngre blev kvar närmare solen. Därför är de fyra första planeterna, som kallas
stenplaneterna, små och gjorda av många tunga grundämnen. De fyra längst bort, gasplaneterna, innehåller
mest väte och helium.
Vilken är din landskapsstjärna?
Film: Birth, life, and death of a star (youtube, engelska 3 min)
Testa dig själv : Små söta frågor
Andra himlakroppar i rymden
Komet: En himlakropp (föremål i rymden) som rör sig runt eller i närheten av vår sol. Banan är avlång så
man ser den bara i bland. Den kan beskrivas som en smutsig snöboll. Den består av grus och is och frusen
metan, koldioxid och ammoniak. På grund av solens solvind, vind av protoner och elektroner, får kometen
en svans som har en riktning bort från solen. Kända kometer; Halleys komet (youtube 2min) som kommer
var 76 år och Hale -Bopp. Fråga: Varifrån kommer isen i kometen?
Asteroid, liten himlakropp i omloppsbana runt solen. Den är större än en meteoroid. Gränsen mellan
asteroid och meteoroid är lite luddig.
Fråga : Kan man falla av en asteroid?
Meteoroid är smågrus i rymden och de finns i storlek från sandkorn till klippblock på tio meter eller mer.
(Det finns också ännu mindre kroppar, men de kallas ofta istället för interplanetärt stoft). Om
meteoriden kommit in i jorden atmosfär kallas den meteor och om den kraschar på jorden, meteorit.
Nebulosa, Utspritt väte och helium som klumpat ihop sig till ett gasmoln. Ur dessa föds stjärnor. Här finns
fler fina bilder.
Gammablixt, Våldsammaste fenomenet i universum. Det är en enorm mängd gammastrålning som sänds ut
i samband med en supernova.
Röd dvärg, är en typ av stjärna som gör slut på sitt bränsle långsamt och därför blir otroligt gamla.
Testa dig själv : Små söta frågor
Att undersöka rymden – Avstånd
Börja med en snygg rymdresa (youtube 6min)
Man mäter avstånd i rymden genom att använda ljusår.
Ljusets hastighet är 300 000 km/s. Ett ljusår är hur långt ljusets färdas på ett år. På ett år finns det så här
många sekunder: 365 dagar * 24 timmar * 60minuter * 60 sekunder. 365*24*60*60 sekunder. = 31536000
sekunder. Varje sekund färdas ljuset 300 000 km. Ett ljusår = 31536000 *300 000 = rätt många km. En
annan enhet för att mäta avstånd i rymden är Parsec (Pc). 1 parsec = 3,26 ljusår.
Fråga: Hur fort går ljuset?
Avståndet mellan solen och jorden är 8 ljusminuter. Vår närmsta grannstjärna ligger ungefär 4,5 ljusår bort.
Dit skulle det ta 76000 år att åka dit med det snabbaste vi har på jorden idag.
Att se på stjärnhimlen är som att titta bakåt i historien. Om du ser på polstjärnan så har det ljuset färdats i
780 år. Ljuset du ser är alltså 780 år gammalt och stjärnan som sände ut ljuset kanske inte existerar längre
(mindre troligt).
Vårt solsystem tillhör galaxen vintergatan. Den består av 200-400 miljarder stjärnor varav många säkert har
ett solsystem med planeter. Vintergatan är 100 000 ljusår långt och 10 000 ljusår tjockt. Galaxen roterar
runt sitt centrum och ett varv kallas galaktiskt år (226 miljoner år). Vi bor ute i kanten ungefär 28000 ljusår
från mitten.
Det finns mer än 100 miljarder galaxer. Hubble delade in dem i dessa olika typer:
Elliptiska galaxer, De ser ut som amerikanska fotbollar. De beskrivs från E0 som är rund till E7 som är
mest avlång.
Spiralgalaxer t. ex. En närmsta granne, andromedagalaxen har denna form. Betecknas Sa till Sd beroende
hur tätt spiralarmarna är lindade och hur starkt deras centrum är.
Stavspiralgalax Vår galax är en sådan. De betecknas SBa till SBd. Skillnaden från föregående kategori är
att denna har ett avlångt centrum.
Oregelbundna galaxer Våra granngalaxer, lilla och stora magellanska molnen, tillhör denna grupp.
Betecknas Irr (Irregular)
Liv i rymden / Exoplaneter
Det har alltid funnits en längtan att hitta annat liv i rymden. I USA har SETI letat liv under 1900-talet
På jorden finns det bakterier som överlever de mest extrema förhållanden. Det finns också bakterier som
inte behöver syre. Detta använder forskare som argument för att försöka hitta liv på andra extrema platser t
ex en av jupiters månar, europa.
Forskare har idag kommit fram till att andra solar har planeter och man har hittat en mängd sådana planeter
som kallas exoplaneter. Man försöker hitta en så jordlik planet som möjligt men tyvärr kommer det bli
svårt att åka dit på grund av avståndet.
Ufo-klubben har redan hittat en mängd utomjordligt liv. Dock lite svårbevisat.
Voyager 1 lämnade solsystemet 2013 (youtube, engelska, 5,04)
Artikel: Varför är det aldrig någon som hör av sig?
Artikel: Gott om jordlika planeter i galaxen.
DN - Forskare säger sig ha funnit organismer från rymden.
Universums död
Hur det hela kommer att sluta är det ingen som vet. Här är några förslag:
The big chill: En teori säger att universum kommer att expandera i all oändligt helt och bli kallare och
kallare. Till slut slocknar alla stjärnor och allt blir dött.
The big crunch: En annan teori att gravitationen fungerar som en gummisnodd. Till slut kommer galaxerna
sluta att röra sig från varandra utan istället vända om och röra sig mot den gemensamma punkten igen.
The big rip: Det kollapsar och slits isär på något sätt.
Artikel : Universums undergång - Allt om vetenskap.
Film : Death of universe (youtube 3min engelska)
Stjärnbilder /astrologi.
Olika kulturer har haft olika uppsättningar stjärnbilder. Nu börjar de flesta människor på jorden använda
den västerländska varianten. Det finns 88 stjärnbilder. Vissa kan man bara se från det norra halvklotet och
andra från det södra. På norra halvklotet har många namn kommit från den grekiska mytologin medan på
södra har de namn som sextanten, kikaren, kompassen m.m
På Tycho Brahe-observatoriet kan du ut och resa i rymden. Kolla här.
Astrologi är ingen vetenskap. Den stämmer inget vidare heller eftersom du bör vara född i Grekland för två
tusen år sedan om du ska födas i rätt stjärntecken.
Polstjärnan - är bra att hålla reda på eftersom den alltid pekar mot norr (jordens rotations axel pekar mot
den). Den ligger en bit ovanför Karlavagnen.
Sirius. Den ljusstarkaste stjärnan på norra halvklotet. Det ligger näst längst bort av våra grannstjärnor (9
ljusår)
Betelguese - En av de största stjärnorna som upptäckts. En gigant, helt enkelt. Den ligger i Orions bälte.
Vill du veta mer: En sida av en amatörastronom. Här står det mesta.
Testa dig själv : Små söta frågor
Rymdforskning - bara om du är nyfiken (Överkurs)
Kul hemsida för dig som vill hänga med i astronomi: Rymdkanalen
Månfärder
Hubbleteleskopet -Mycket rymdbilder här.
Historian bakom hubble-teleskopet.
Mars undersöks ständigt. Flera olika robotar har skickats till mars. Den senaste, Curiosity Rover, kan man
följa från Nasas hemsida. Vad gör den där? Letar efter liv så klart.
Artikel : Teleskopets historia - populär historia.
