Μαθηματικά & Λογοτεχνία

Παρουσίαση με θέμα: "Μαθηματικά & Λογοτεχνία"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Μαθηματικά & Λογοτεχνία
EDWIN HUBBLE B΄ Μέρος Μαθηματικά & Λογοτεχνία 16 Μαρτίου 2012

2 Φάσματα Φάσμα απορρόφησης: Το φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που προκύπτει, όταν ακτινοβολία με συνεχές φάσμα διέλθει μέσα από κάποιο υλικό σώμα. Το υλικό σώμα απορροφά τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα που έχουν συχνότητες ίδιες με εκείνα που μπορεί να εκπέμψει. Φάσμα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας: περιοχή συχνοτήτων της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που εκτείνεται από τα ραδιοκύματα και το οπτικό φάσμα μέχρι τις ακτίνες γ. Ορατό φάσμα: Η περιοχή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που είναι ορατή στο ανθρώπινο μάτι. Φάσμα εκπομπής: Η χαρακτηριστική κλίμακα των ακτινοβολιών που εκπέμπει ένα σώμα ή μία ουσία.

3

4 Φάσμα απορρόφησης και φάσμα εκπομπής (H2)

5 Φάσμα απορρόφησης του Ήλιου - Φάσματα εκπομπής στοιχείων που εντοπίζονται στον Ήλιο.

6 Φαινόμενο Doppler λr = λ * (1 – ue / uw )
« ‘Όταν ένα αντικείμενο που εκπέμπει κύματα κινείται προς κάποιον παρατηρητή, ο παρατηρητής αντιλαμβάνεται μια μείωση στο μήκος κύματος, ενώ όταν ο πομπός των κυμάτων απομακρύνεται από τον παρατηρητή, ο τελευταίος αντιλαμβάνεται μια αύξηση στο μήκος κύματος.» λr = λ * (1 – ue / uw ) Αρχικό εκπεμπόμενο μήκος κύματος Ταχύτητα κύματος Λαμβανόμενο μήκος κύματος Ταχύτητα πομπού

7 Εκπομπή κυμάτων από ακίνητο πομπό.
Εκπομπή κυμάτων από σώμα που κινείται προς τα δεξιά (φαινόμενο Doppler)

8 Εκπομπή κυμάτων από ακίνητο πομπό.
Εκπομπή κυμάτων από σώμα που κινείται προς τα δεξιά (φαινόμενο Doppler)

9 William Huggins Βρετανός αστρονόμος
Γεννήθηκε το 1824 και πέθανε το 1910 Διετέλεσε πρόεδρος της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας την περίοδο Διετέλεσε πρόεδρος της Βασιλικής Εταιρείας την περίοδο Τιμήθηκε με Χρυσά Μετάλλια από τη Βασιλική Αστρονομική Εταιρεία (1867&1885), με το Βασιλικό Μετάλλιο της Βασιλικής Εταιρείας (1866) και με άλλες διακρίσεις Ένας αστεροειδής, καθώς και κρατήρες της Σελήνης και του Άρη φέρουν το όνομά του Παντρεμένος με την Margaret Huggins ( ), επιτυχημένη Βρετανίδα αστρονόμο

10 Ζεύγος Huggins: Έδειξαν πώς η φασματοσκοπία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της ταχύτητας ενός αστέρα – σύζευξη φασματοσκόπιου με φαινόμενο Doppler. 1868  Ανίχνευση φαινομένου Doppler στο φάσμα του Σείριου. Το μήκος κύματος κάθε γραμμής απορρόφησης είχε αυξηθεί κατά 0,015%. Ο Huggins απέδειξε πως ο Σείριος απομακρύνεται από τη Γη.

11 Φαινόμενο Doppler – συχνότητα του φωτός
Ορίζουμε: 1. Ο παρατηρητής κινείται σε φορέα κάθετο στη διεύθυνση διάδοσης της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. 2. Ο παρατηρητής κινείται σε φορέα που συμπίπτει με τη διεύθυνση διάδοσης της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Παρατηρητής και πηγή πλησιάζουν: . Παρατηρητής και πηγή απομακρύνονται:

12

13 Vesto Slipher: Ο πρώτος αστρονόμος που μέτρησε με επιτυχία τη μετατόπιση Doppler ενός νεφελώματος.
Αρχικά  Παρατήρησε πως ο γαλαξίας της Ανδρομέδας μετατοπίζεται ταχύτατα προς το μπλε. Έπειτα  Παρατήρησε πως ο γαλαξίας του Σομπρέρο εμφανίζει ταχύτατη μετατόπιση προς το ερυθρό. Γιατί ορισμένοι γαλαξίες μας πλησιάζουν και άλλοι απομακρύνονται από εμάς;

14 Ο νόμος του Hubble

15 Milton Humason Γεννήθηκε το 1891 και πέθανε το 1972.
Άφησε το σχολείο στα δεκατέσσερα του και άρχισε να εργάζεται στο ξενοδοχείο του Mount Wilson ως γκρουμ. Στη συνέχεια διορίστηκε ημιονηγός του αστεροσκοπείου. Έπειτα προβιβάστηκε σε θυρωρό στο αστεροσκοπείο. Μελετούσε αστρονομία και τις τεχνικές φωτογράφησης που χρησιμοποιούσαν οι αστρονόμοι. Διορίστηκε στο τμήμα φωτογράφησης (3 χρόνια μετά την έναρξη της εργασίας του στο Mount Wilson). Έγινε βοηθός αστρονόμου με πλήρη προσόντα (2 χρόνια μετά).

16 Μέτρηση μετατοπίσεων Doppler
Hubble & Humason: Εξερεύνηση των μετατοπίσεων προς το ερυθρό Μέχρι το 1929 είχαν μετρήσει τη μετατόπιση προς το ερυθρό 46 γαλαξιών. Ωστόσο υπήρχε μεγάλο περιθώριο σφάλματος. Ο Hubble επέλεξε μόνο τις μετρήσεις για τις οποίες ήταν βέβαιος και δημιούργησε μία γραφική παράσταση: Μέτρηση μετατοπίσεων Doppler Μέτρηση ταχυτήτων Ο Hubble παρατήρησε πως η ταχύτητα ενός γαλαξία εξαρτιόταν άμεσα από την απόστασή του. Ή ότι η ταχύτητα ενός γαλαξία ήταν ανάλογη της απόστασής του από τη Γη.

17 Επομένως οι γαλαξίες δεν κινούνταν με τυχαίο τρόπο στο σύμπαν.
Έτσι προέκυψε το πρώτο παρατηρησιακό αποδεικτικό στοιχείο υπέρ της Μεγάλης Έκρηξης: Όλοι οι γαλαξίες του σύμπαντος βρίσκονταν κάποτε συμπιεσμένοι στην ίδια μικρή περιοχή. Το γράφημα δημοσιεύθηκε σε μία εργασία 6 σελίδων με τίτλο: «Μια σχέση απόστασης και ακτινικής ταχύτητας μεταξύ εξωγαλαξιακών νεφελωμάτων» 1931  Δημοσίευση εργασίας με νέα γραφική παράσταση: Η σχέση ανάμεσα στην ταχύτητα ενός γαλαξία και την απόστασή του έγινε γνωστή ως νόμος του Hubble.

18 Ταχύτητα (οποιουδήποτε γαλαξία)
Νόμος του Hubble Σταθερά του Hubble u = H0 * d Ταχύτητα (οποιουδήποτε γαλαξία) Απόσταση από τη Γη H0: Υπολογίστηκε από τον Hubble σε 558 km/sec/Mpc. Συνέπειες της σταθεράς: Δίνει τη δυνατότητα υπολογισμού της ταχύτητας οποιουδήποτε γαλαξία εάν είναι γνωστή η απόσταση του από τη Γη και το αντίστροφο. Μας πληροφορεί για την ηλικία του σύμπαντος (1,8 δισεκατομμύρια έτη).

19 Τ Ε Λ Ο Σ