Universum - Learnify

Universum
En världsbild som har förändrats
flera gånger
De tidiga världsbilderna


Jorden är platt.
Den flyter på ett stort
hav som en ö.


Denna världsbild
ifrågasätts av sjömän.
Det första man ser av
ett skepp som närmar
sig är masten.
Jorden är rund
Två argument:
 Masterna syns först
 Stjärnhimlen ser olika ut på olika platser
på jorden.

Ptolemaios och den geocentriska
världsbilden
Jorden befinner sig i mitten.
 Planeterna och solen rör sig över himlen.
 Stjärnorna befinner sig i en slags sfär som
rör sig över himlen. Som en glaskupa.
 Planeterna befinner sig i olika glas sfärer.
 Månen närmast sen Merkurius och Venus

Invändningar
Varför har mars så konstig bana? Ser ut
att röra sig baklänges.
 Ptolemaios menade att Mars rörde sig i så
kallade epicykler.

Fler invändningar
Morgonen kommer tidigare ju längre
österut man färdas.
 Månförmörkelser kunde ses av människor
på olika platser men vid olika tidpunkter.
Snurrar jorden?

Kopernikus och den heliocentriska
världsbilden
Polsk munk på 1500-talet
 Menade att planeternas bana enklare
skulle kunna förklaras om solen var i
mitten.
 I så fall skulle även jorden vara en planet.
 Solen befinner sig i mitten och planeterna
rör sig runt solen. Bortom planeterna finns
de avlägsna stjärnorna.

Invändningar
Om jorden rörde sig så som Kopernikus
menade borde vi inte känna en fartvind?
 Varför ramlar man inte av när man
kommer till undersidan?
 En sten som släpps från en hög höjd
borde hamna en bit bakom
utsläppsplatsen.

Kyrkan
Kyrkan hade under medeltiden en väldigt
stor makt. Kyrkan var allvetande.
 Kyrkan hade anammat Ptolemaios
världsbild.
 Om kyrkan kunde ifrågasättas skulle även
andra ”sanningar” kunna ifrågasättas.
 Kyrkan kunde inte acceptera sådana
tankar.

Galileo Galilei
Studerade stjärnhimlen med sin enkla
kikare.
 Han kunde se att Jupiter hade månar och
att vår måne hade berg och dalar.
 Galileo insåg att detta enklare kunde
förklaras med hjälp av Kopernikus teorier.
 Tvingades av katolska kyrkan att förneka
sin övertygelse och sattes i husarrest.

Kepler
Tysk astronom och matematiker.
 Solen befinner sig i mitten och planeterna
rör sig i elliptiska banor.

Isaac Newton






Engelsk naturvetare och matematiker på slutet
av 1600-talet
Gravitationen är det som håller oss kvar på
jorden.
Ett föremål som man tappar greppet om faller till
marken
Jordens gravitation håller kvar månen i dess
bana
Månens gravitation orsakar tidvatten på jorden
Planeterna hålls kvar i sina banor av solens
gravitation
Paradigmskifte
I slutet av 1700-talet är de flesta
vetenskapsmän övertygade om den
heliocentriska världsbilden.
 Solen är en stjärna
 Teleskopen har blivit bättre.
 Ett tätt band av stjärnor över himlen kallas
för vintergatan.
 Avlägsna oförklarliga objekt. T.ex.
Andromeda

Vintergatan
Einstein
Tysk vetenskapsman beskriver i början av
1900-talet gravitationen på ett annat sätt.
 Rummet har fyra dimensioner varav ett är
tiden.
 En stor massa kommer då att kröka
rummet.
 Krökta rummet

Edvin Hubble
Amerikansk astronom på 1920-talet.
 Avlägsna galaxer innehåller stjärnor.
 Vårt solsystem befinner sig i galaxen
vintergatan.
 Galax är en stjärnhop.
 Den närmsta galaxen, Andromeda
befinner sig på miljoner ljusårs
avstånd.

Ljusår

Avstånd






Solen ligger drygt 8 ljusminuter (499 ljussekunder) från
jorden. Detta avstånd kallas också en astronomisk
enhet.
Avståndet till den näst närmaste stjärnan, Proxima
Centauri, är 4,22 ljusår.
Avståndet till centrum på vintergatan är 26 000 ljusår.
Vintergatan har en diameter på cirka 100 000 ljusår.
Avståndet till den närmaste galaxen,
Andromedagalaxen, är cirka 2,5 miljoner ljusår.
Storleken på det observerbara universumet är 46
miljarder ljusår.
Rödförskjutning
Dopplereffekt
Olika grundämnen har specifika
spektrallinjer. Väte till vänster
Hubble upptäckte rödförskjutningen
När Hubble studerade avlägsna stjärnors
spektrallinjer upptäckte han att de oftast
var rödförskjutna.
 Han såg att galaxerna var på väg ifrån
oss.
 Universum tycks expandera.

Nebulosa
En nebulosa består av rymdstoff. Ett moln
av gas. Små partiklar i universum. Väte
och helium.
 De kan härstamma från en supernova.
 Alla dess partiklar får en gemensam
gravitation.
 Gravitationen drar partiklarna in mot ett
centrum.

Nebulosa
När partiklarna kommer närmare varandra
stiger temperaturen.
 Vid en viss temperatur ca en miljon grader.
 Startar fusionen
 Stjärnan tänds

Fusion
Atomer slås ihop och bildar energi.
 Väte omvandlas till helium.
 Lätta atomkärnor slås ihop till tyngre
atomkärnor samtidigt som enorma
mängder energi kastas ut.
 Gammapartiklar
 Materia omvandlas till energi
 E = mc2

Väte bildar helium
Kosmisk bakgrundsstrålning
Två radioastronomer undersöker
vintergatan.
 De får en konstig störning vid en viss
våglängd.
 Störningen är den samma i alla riktningar.
 Tror att det är fel på
utrustningen.

Förhöjd temperatur
Var man än riktar ett radioteleskop så
kommer ett visst brus att uppstå vid en
viss våglängd (ca 7cm).
 En skillnad på 3 K

Teorin om Big bang
Tre observationer
 Rödförskjutning. Universum expanderar.
 Kosmisk bakgrundsstrålning. Rester från
en enorm explosion.
 Mängden lätta grundämnen i förhållande
till tunga grundämnen.

Räkna baklänges
Om universum expanderar.
 Kan vi då räkna baklänges?
 Big Bang
 Universum har en ålder
 13,75 miljarder år

Tre teorier om universums framtid
Universum är statiskt. Det kommer att
expandera till en viss punkt men sen
avstannar expansionen.
 Universum kommer att expandera till en
viss punkt sen kommer det att dras i hop
av gravitationen.
 Universum kommer att expandera allt
fortare

Tre teorier
Steady state
 Big crunch (gnab gib)
 Big Rip
