VÝVOJ VESMÍRU

1. 11. května 2013VY_32_INOVACE_170316_Vyvoj _vesmiru_DUM VÝVOJ VESMÍRU Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová. Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace. Materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK 1.5 – EU peníze středním školám, registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809.

2. Poznávání vesmíru Vznik vesmíru Tělesa a tělíska Soustavy těles

3. Poznávání vesmíru • Astronomie • se zabývá jevy, které probíhají za hranicemi zemské atmosféry • zkoumá vesmírná tělesa, soustavy, děje ve vesmíru, vesmír jako celek a vývoj vesmíru • Součásti astronomie • Astrometrie • rozvíjela se jako první • zabývá se měřením polohy hvězd a planet na obloze • zavádí souřadnice a body na nebeské sféře • má velký význam pro navigaci • Nebeská mechanika • zkoumá pohyby těles v gravitačním poli • vychází z Keplerových a Newtonových zákonů dále

4. Poznávání vesmíru • Historie pozorování vesmíru • 340 př. n.l. – Aristoteles • dokazoval, že Země musí být kulatá, neboť stín Země na Měsíci • při zatmění je kulatý • 2. st.n.l – Ptolemaios • popisoval naši sluneční soustavu tak, že Země tvoří střed a • kolem ní obíhají ve sférách objekty: Měsíc, Merkur, Venuše, • Slunce, Mars, Jupiter a Saturn • 1514 – Mikuláš Koperník • navrhl model, ve kterém střed soustavy tvořilo Slunce • a po kruhových drahách obíhaly planety dále

5. Poznávání vesmíru • 1609 – Galileo Galilei • demonstroval svůj dalekohled před benátskými kupci • objevil čtyři měsíce Jupitera a fáze Venuše • 1609 – Johanes Kepler • publikoval ve své práci první dva ze svých zákonů o pohybu planet • (o rychlosti a o tvaru jejich drah) • 1687 – Isaac Newton • vydal knihu o poloze těles v prostoru a čase a popsal zákon všeobecné gravitace • 1929 – Edwin Hubble • studoval vzdálené galaxie a objevil rudý posuv, který je důkazem rozpínavosti vesmíru dále

6. Poznávání vesmíru • 1905 - 1915 – Albert Einstein • napsal teorii relativity, kde uvedl konečnou rychlost a relativitu prostoru a času • Začátek 20. století • vznikla kvantová teorie o chování elementárních částic Edwin Hubble na Wikipedii Albert Einstein na Wikipedii dále

7. Poznávání vesmíru • Astronomická pozorování • zdrojem informaci vesmíru je elektromagnetické záření • Obory astronomie při pozorování využívají různé vlnové délky záření: • optická astronomie- využívá světlo a přináší nejvíce informací • radioastronomie - získává informace pomocí radiových vln • Další obory:infračervená, rentgenová, mikrovlnná a gama astronomie dále

8. Poznávání vesmíru Obr.1 Obr.2 Hubbleův vesmírný dalekohled Radioastronomická observatoř VLA, Nové Mexiko, USA dále

9. Poznávání vesmíru • Astrofyzika • fyzikální obor, který se vyčlenil z astronomie • studuje fyziku vesmíru, tedy vlastnosti (hustotu, svítivost, teplotu, chemické složení,…) hvězd, galaxií, mezihvězdné hmoty a jejich vzájemné interakce zpět na obsah další kapitola

10. Vznik vesmíru • vznik a vývoj vesmíru studuje kosmologie • pohled na vývoj vesmíru se v průběhu lidského poznání měnil • dnes existuje několik teorií vývoje vesmíru • pozorování astronomů a kosmologů nejvíce potvrzují tzv. „teorii velkého třesku“ • Teorie velkého třesku • anglicky: Big BangTheory • jako první tuto teorii zveřejnil americký fyzik, biolog a astronom George Gamow v roce 1948 • byla nazvána posměšně podle odpůrců této teorie • podle této teorie vznik vesmír v několika etapách • dnes podle současných fyzikálním modelů vznikl vesmír před 13,7 mld. let (odhad podle pozorování rozpínání vesmíru u supernov) dále

11. Vznik vesmíru Obr.3 dále

12. Vznik vesmíru • raný vesmír byl homogenní a vyplněný vysokou energetickou hustotou • začal se exponenciálně zvětšovat • začala klesat teplota a z původního kvark – gluonového plazmatu se začaly vázat kvarky a gluony (elementární částice) • vesmír se dále zvětšoval a jeho teplota klesala, začaly vznikat elementární částice z nich pak atomy vodíku a hélia • od hmoty se odštěpilo záření, které můžeme ještě dnes pozorovat jako reliktní záření dále

13. Vznik vesmíru • toto oddělení nastalo 379 000 let po velkém třesku za teploty 3000K • později vznikaly hustší oblasti, vytvořila se oblaka plynu, galaxie, hvězdy a kosmické smetí • Tuto teorii potvrzují 3 důkazy: • Hubbleův zákon rozpínání, který vznikl z pozorování rudého posuvu galaxií • měření reliktního záření • četnost lehkých prvků dále

14. Vznik vesmíru Obr.4 Snímek reliktního záření zpět na obsah další kapitola

15. Tělesa a tělíska • Ve vesmíru existuje mnoho objektů, které se liší velikostí a vlastnostmi. • Zrna hvězdného prachu • velikost 0,1μm Obr.5 • jsou tvořena uhlíkem, křemíkem nebo dalšími zmrzlými látkami • pohlcují energii, ohřívají se a vyzařují infračervené záření, mohou se spojovat ve větší tělesa dále

16. Tělesa a tělíska • 2. Tělíska • velikost od μm po km • jsou tvořena horninami nebo zmrzlými látkami • 3. Tělesa • velikost větší než km • lze je přímo pozorovat ve sluneční soustavě (planetky, satelity) • drží u sebe díky elektromagnetické interakci, u těles větších rozměrů převažuje gravitační interakce Obr. 6 dále

17. Tělesa a tělíska • 4. Planety • velikost (průměr) 1000 – 100 000 km • obíhají kolem centrální hvězdy • 5. Hnědí trpaslíci • mají hmotnost 10 – 80x větší než je hmotnost Jupitera • vnitro je zahřáté na několik miliónů stupňů • neprobíhají v nich termonukleární reakce, a proto postupně chladnou • mají poloměr srovnatelný s poloměrem Jupitera Obr. 7 Saturn dále

18. Tělesa a tělíska • 6. Hvězdy • jsou viditelné díky svému záření • ve vnitru hvězd je vysoký tlak a teplota (přes 10 mil °C) • probíhají zde termonukleární reakce, při těchto reakcích vznikají jádra těžších prvků a uvolňuje se zářivá energie a neutrina • 7. Kvasary • jsou velmi vzdálené objekty • mají hmotnost řádově 109 násobku hmotnosti Slunce • mají průměr 1010 km • mají proměnlivou jasnost • zdrojem energie není termonukleární reakce zpět na obsah další kapitola

19. Soustavy těles • Vesmírná tělesa tvoří soustavy, ve kterých jsou vázána tělesa gravitační silou. Pohyb těles v rámci soustavy se řídí Newtonovým zákonem setrvačnosti. • Naše Sluneční soustava • tvoří ji Slunce a 8 planet, desítky satelitů, statisíce planetek, 1014 kometárních jader a velké množství meteorických tělísek • dne 24.8.2006 byla změněna Mezinárodní astronomickou unií definice planety a Pluto bylo označeno za trpasličí planetu • 2. Dvojhvězdy a vícenásobné hvězdy • jsou skupiny hvězd, které obíhají kolem společného těžiště dále

20. Soustavy těles • 3. Otevřené hvězdokupy • jsou skupiny s několika sty hvězd • vznikly společně a jsou stejně staré • většinou mladé hvězdy (1 000 000 – 100 000 000 let) Obr. 8 Plejády (kuřátka), otevřená hvězdokupa v souhvězdí Býka. dále

21. Soustavy těles • 4. Kulové hvězdokupy • obsahují řádově milióny hvězd a mají pravidelný tvar daný gravitační silou • jsou tvořeny starými hvězdami (10 mld. let) Obr. 9 dále

22. Soustavy těles • 5. Galaxie • jsou tvořeny různými vesmírnými objekty • naše Sluneční soustava patří do galaxie Mléčná dráha • 6. Vícenásobné galaxie, skupiny galaxií, kupy galaxií a nadkupy galaxií dále

23. Soustavy těles Obr. 10 zpět na obsah konec

24. POUŽITÁ LITERATURA ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-7196-223-6

25. CITACE ZDROJŮ Obr. 1 RUFFNAX. Soubor:HST-SM4.jpeg: WikimediaCommons [online]. 19 May 2009 [cit. 2013-05-11]. Dostupné pod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3f/HST-SM4.jpeg Obr. 2 USER:HAJOR. Soubor:USA.NM.VeryLargeArray.02.jpg: WikimediaCommons [online]. 8 august 2004 [cit. 2013-05-11]. Dostupné pod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/63/USA.NM.VeryLargeArray.02.jpg Obr. 3 MISOH. Soubor:Universeexpansion sk.png: WikimediaCommons [online]. 15 March 2005 [cit. 2013-05-11]. Dostupné pod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/88/Universe_expansion_sk.png Obr. 4 NASA. Soubor:WMAP 2008.png: WikimediaCommons [online]. March 2008 [cit. 2013-05-11]. Dostupné pod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/28/WMAP_2008.png Obr. 5 W:EN:USER:DMCDEVIT. Soubor:Murchison-meteorite-stardust.jpg Skočit na: Navigace, Hledání: WikimediaCommons [online]. 16 September 2007 [cit. 2013-05-11]. Dostupné pod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/ff/Murchison-meteorite-stardust.jpg Obr. 6 NASA. Soubor:GalileoGaspra Mosaic.jpg: WikimediaCommons [online]. 29 October 1991 [cit. 2013-05-11]. Dostupné pod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9a/Galileo_Gaspra_Mosaic.jpg

26. CITACE ZDROJŮ Obr. 7 VOYAGER 2. Soubor:Saturn (planet) large.jpg: WikimediaCommons [online]. 4 August 1981 [cit. 2013-05-11]. Dostupné pod licencí CrativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/Saturn_%28planet%29_large.jpg Obr. 8 otevrenahvezdokupa - Plejady VEDRON. File:M45 filip.jpg: WikimediaCommons [online]. 22 September 2007 [cit. 2013-05-11]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/23/M45_filip.jpg Obr. 9 kulovahvezdokupa NASA. File:NGC 2808 HST.jpg: WikimediaCommons [online]. 2 May 2007 [cit. 2013-05-11]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/38/NGC_2808_HST.jpg Obr. 10 mlečná dráha ESO/H.H. HEYER. File:360-degree Panorama oftheSouthernSky edit.jpg: WikimediaCommons [online]. 1 April 2010 [cit. 2013-05-11]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/86/360-degree_Panorama_of_the_Southern_Sky_edit.jpg Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010.

27. Děkuji za pozornost. Miroslava Víchová