Översiktskurs i astronomi
Lektion 2: Grundlä
Grundläggande astronomi
Hemsida
www.astro.su.se/~
ez/kurs/Oversiktskurs09.htm
/kurs/Oversiktskurs09.htm
www.astro.su.se/~ez
Upplä
Upplägg
Mer grundlä
grundläggande astronomi
Astronomiska avstå
avstånd
Den vetenskapliga metoden
Gravitation och planetbanor
En fö
första titt på
på Den Svenska Almanackan
Solnedgå
Solnedgång
Himlens fä
färg
Varfö
Varför är himlen blå
blå?
Blå
Blått ljus, med kort vå
våglä
glängd, sprids mer av molekylerna
i atmosfä
atmosfären (gas, stoft, vattenå
vattenånga) än t.ex. rö
rött ljus med
längre vå
våglä
glängd.
Jordbanans lutning
Varfö
Varför ser solen ibland rö
röd ut vid solnedgå
solnedgången?
Vid nedgå
nedgången må
måste solljuset passera fler atmosfä
atmosfäriska
partiklar. Då
Då sprids det mesta av det kortvå
kortvågiga blå
blått ljus
bort medan det rö
röda nå
når fram till observatö
observatören.
1
Ekvatorn, vä
vändkretsar och
polcirklar
Norra himmelspolen
Södra himmelspolen
Polstjä
Polstjärnan
Hur hittar man riktningen, norr,
med hjä
hjälp av stjä
stjärnhimlen?
Följ de två
två yttre stjä
stjärnorna i
Karlavagnens ”vagn”
vagn” till den
första ljusa stjä
stjärnan. Detta är
Polstjä
Polstjärnan.
LuniLuni-solar precession I
Solens och Må
Månens gravigravitation påverkar Jorden
så att polaxlarna ändrar
riktning. Ett varv på
på ca
26000 år. OBS! Lutningen
mot Jordens banplan (23,5o)
bibehå
bibehålls.
LuniLuni-solar precession II
23,5°
Norra himmelspolens vandring över himlen
2
SommarSommar- och Vintersolstå
Vintersolstånd
Sommarsolstånd
ca 21 juni
(norra halvklotets längsta dag)
Vår- och hö
höstdagjä
stdagjämning
Vårdagjämning
ca 21 mars
(dag och natt lika långa)
Vintersolstånd
ca 22 december
(norra halvklotets kortaste dag)
Höstdagjämning
ca 22 september
(dag och natt lika långa)
Tiopotenser
Astronomiska avstå
avstånd I: Ljuså
Ljusår
101 = 10
102 = 100
103 = 1000
104 = 10000
osv.
Vad innebä
innebär begreppet
ljuså
ljusår?
Den strä
sträcka ljuset fä
färdas
under ett år med en
hastighet av 300 000 kms-1.
1 ljusår (ly) = 9.461×1015 m
Eller:
1 ly = 9 461 000 000 000 000 m
Se baskursdokumentet (på hemsidan) för fler exempel!
Astronomiska avstå
avstånd II: Parsec
Vinkelmå
Vinkelmått inom astronomin
Ett varv runt himlen:
himlen: 360°
360°
Varje grad bestå
består av 60’
60’ (bågminuter)
gminuter)
Varje bågminut bestå
består av 60”
60”
(bågsekunder)
gsekunder)
1 parsec (pc) = 3.262 ljusår (ly)
= 3.086 × 1016 m
Alltså:
1 pc = 3086 000 000 000 000 0 m
→ Varje grad = 3600”
3600”
3
Parallax I
Parallax II
Parallaxmetoden fö
för avstå
avståndsbestä
ndsbestämning:
d=
1
p
där p är parallaxvinkeln i bågsekunder (”) och d är
avstå
avståndet i parsec (pc).
Parallaxmetoden nå
når avstå
avstånd av ca 500 pc (då
(då
parallaxvinkeln är ca 0,002”
0,002”).
1 pc = det avstå
avstånd som motsvaras av en
parallaxsekund (1”
(1”)
Kilo, Mega,
Mega, Giga
Den vetenskapliga metoden
Kilo (k) = Tusen (1000 eller 103)
Mega (M) = Miljon (1000 000 eller 106)
Giga (G) = Miljard (1000 000 000 eller 109)
Exempel:
9 kpc = 9000 pc eller 9 × 103 pc
2 Mly = 2 000 000 ly eller 2 ×106 ly
Se baskursdokumentet (på hemsidan) för fler prefix!
Ockhams rakkniv
Falsifierbarhet
Ungefär: ”Om flera teorier förklarar alla
relevanta observationer lika bra
– välj då den enklaste!”
En teori måste vara falsifierbar för
att anses vetenskaplig!
Exempel på en icke-falsifierbar teori:
Krångla inte till det i onödan!
”Alla människor avskyr att äta senap.
Den som påstår sig tycka om senap ljuger.”
4
Geocentrisk vä
världsbild
Heliocentrisk vä
världsbild
Månen
Solen
Jorden
Månen
Solen
Jorden
Venus
Mars
Mars
Venus
Problem fö
för geocentrisk vä
världsbild:
Retrograd rö
rörelse
Epicykler
Jorden
Mars
Mars rörelse över himlen
Planeternas rö
rörelse
Planeterna hå
hålls i sina banor av gravitationen.
Newtons gravitationslag anger den kraft som verkar
mellan två
två kroppar och uttrycks:
F=G
Mm
r2
m och M är massorna och r är avstå
avståndet mellan
kropparna.
För att förklara planeternas retrograda rörelse i en geocentrisk
världsbild tvingades man anta en komplicerad bana med epicykler.
Heliocentrisk världsbild → en mindre komplicerad banmodell.
Alltså: Ockhams rakkniv stödjer den heliocentriska modellen
Planeternas rö
rörelse II
Newton fann också
också tre andra lagar :
1. En kropp fö
förblir i vila eller likformig rö
rörelse om inga yttre
krafter verkar på
på den.
2. Accelerationen som verkar på
på en kropp är proportionell
mot kraften som verkar på
på den, uttrycks: F= ma,
ma, dä
där m är
massan och a accelerationen.
3. Nä
Närhelst en kropp på
påverkar en annan med en kraft
påverkas den fö
första kroppen med en lika stor, men motriktad
kraft (lagen om verkan och motverkan).
5
Keplers tre lagar I
1. En planets bana
runt Solen är en
ellips med Solen i
ena brä
brännpunkten
(fokus).
Keplers tre lagar II
2. En linje som sammanbinder Solen med en planet
sveper över lika stora ytor på
på lika tider.
Keplers andra lag sä
säger att
det tar lika lå
lång tid fö
för en
himlakropp att rö
röra frå
från 1 till
2 som frå
från 3 till 4.
Himlakropparnas
banor kan vara olika
mycket elliptiska,
exempelvis är
Jordens bana nä
nästan
cirkulä
cirkulär.
Keplers tre lagar III
3. Kvadraterna på
på en planets omloppstid (P) runt
Solen fö
förhå
rhåller sig som kuberna på
på medelavstå
medelavståndet
(a) d.v.s. P2 ∝ a3.
Svenska Almanackan I
Några anvä
användningsområ
ndningsområden:
Avlä
ä
sa
tidpunkten
fö
Avl
för
Solens, Må
Månens och vissa
planeters upp och nedgå
nedgång
Se var på
å
himlen
p
planeterna är synliga
Se vilka stjä
stjärnor (och
andra ljusstarka objekt)
som är synliga vid en viss
tidpunkt
Svenska Almanackan II
Vilken månad är
planeterna synliga?
Se sidan 100!
Merkurius, Venus, Mars,
Jupiter och Saturnus
är möjliga att se med blotta ögat
Uranus är i princip möjlig
att se, men mycket ljussvag
och svår att skilja
från en vanlig stjärna
6
Svenska Almanackan III
Svenska Almanackan IV
När går solen
upp och ned i
Stockholm?
Se sidan 16
(för februari)!
När går månen och
planeterna upp och
ned i Stockholm?
Se sidan 16
(för februari)!
Svenska Almanackan V
Svenska Almanackan VI
Vad kan ses på
himlen just nu?
Välj först rätt
stjärnkartor!
Exempel 1:
Karta 5 (sidan 51) +
Beskrivning (sidan 47)
Exempel 1: Klockan är 17:00
den 1 februari 2009
Riktning söderut,
17:00 den 1:a februari 2009
Riktning söderut,
18:00 den 1:a februari 2009
Öster
Venus (banan ej utmärkt på kartan)
Svenska Almanackan VII
Exempel 2:
22:00 den 15 februari
2009 →
Söder motsvarar:
2 timmar till höger om
centrum av karta 1
eller
2 timmar till vänster om
centrum om karta 6
7
Svenska Almanackan VIII
Karta 1 (sidan 19) +
Beskrivning (sidan 23)
Riktning söderut,
22:00 den 15:e februari 2009
Öster
8
