Teoria budowy wszechświata i jednostka odległości astronomii
  • bullet
  • Rejestracja
  • bullet
Artykuły: Teoria b...

Nawigacja

Teoria budowy wszechświata i jednostka odległości astronomii



Teoria budowy wszechświata i jednostka odległości astronomii




Spis treści:





1. Wstęp......................................................................................................03



2. Czym jest wszechświat? ........................................................................04



3. Pierwsze wyobrażenia o świecie............................................................05



4. Teoria geocentryczna..............................................................................06



5. Teoria heliocentryczna............................................................................07



6. Współczesna teoria na temat budowy Wszechświata.............................10

7. Zakończenie.…………………………………………………………...12

8. Jednostka astronomii…………………………………………………..13





WSTĘP



Każdy z nas już od najmłodszych lat zadaje sobie pytanie: Jak wygląda Wszechświat? Jaka jest jego budowa?. Szuka odpowiedzi na to pytanie dziedzina astronomii zwana KOSMOLOGIĄ, która nie dostarcza nam tylko opisów lub obrazów, ale także ułatwia zrozumienie jak Wszechświat funkcjonuje. Na ten temat można się uczyć bez końca, ale nigdy go nie zgłębimy.



Moja praca pozwala na cząstkowe poznanie otaczającego nas Kosmosu , a dokładnie na zapoznanie się z różnymi teoriami na temat jego budowy. Zawarte są tu teorie uporządkowane według kolejności powstawania: od starożytności do współczesności. Ukazują nam one nie tylko osiągnięcia nauki, ale także zmieniające się poglądy filozoficzne.



Praca ta przeznaczona jest dla osób każdym wieku, gdyż starałam się pisać ją językiem jak najbardziej zrozumiałym: unikałam nie tylko stosowania wielu dat, ale i trudnych definicji.



Życzę miłego czytania i jednocześnie łatwej nauki tego tak ciekawego tematu. Myślę, że teorie na temat budowy Wszechświata nie będą już nikomu obce.





CZYM JEST WSZECHŚWIAT?





To właśnie kosmologia pozwoliła nam na określenie czym jest Wszechświat. Wszechświat to wszystko, co istnieje – materia, przestrzeń, energia i czas. Znajdują się w nim gwiazdy, planety i inne obiekty kosmiczne.



Inaczej mówiąc Wszechświat zwany także Kosmosem jest przestrzenią wraz ze znajdującą się w niej materią, która w jakikolwiek sposób może oddziaływać na nas (lub my na nią) w przeszłości, obecnie, lub w przyszłości.



Rozwój idei pozwala nam na stwierdzenie, że być może istnieje jeszcze coś poza obserwowalnym Wszechświatem, co prowadzi do podziału definicji Wszechświata na dwie części: Kosmosu ograniczonego do tego co obserwowalne, lub w odniesieniu do całej przestrzeni i czasu, w której może istnieć wiele innych Wszechświatów.



PIERWSZE WYOBRAŻENIA O ŚWIECIE



Od zarania dziejów człowiek posiadał różne wyobrażenia na temat otaczającego go świata. Pierwsze teorie nie miały charakteru naukowego. Większość ludów pierwotnych wyobrażała sobie Wszechświat jako płaski krążek, wypukłą tarczę lub potężną górę. Na przykład ludy Mezopotamii uważały, że Wszechświat jest podobny do pokoju, w którym płaska Ziemia pełni rolę podłogi, a sufitem jest płaskie sklepienie niebieskie. Zaś starożytni Hindusi stworzyli teorię, że Ziemia jest wypukłą tarczą i spoczywa na grzbietach trzech słoni stojących na skorupie olbrzymiego żółwia pływającego po nieskończonym oceanie. Sam ocean był otoczony splotami świętego węża.





Rysunek 3.1. Według uczonych średniowiecza Ziemia była płaska, nad nią krążyło Słońce i Księżyc, a gwiazdy były przymocowane do sfery niebieskiej, za którą znajdowała się siedziba Boga i Aniołów.



Wraz z rozwojem nauki teorie te zaczęły się diametralnie zmieniać i przybierać formę naukową.



TEORIA GEOCENTRYCZNA



Starożytni Grecy stworzyli system zakładający, że Wszechświat zbudowany jest z Ziemi, obieganej dookoła przez planety, Księżyc i Słońce, a na zewnątrz otoczonej sferą gwiazd stałych. System ten został nazwany systemem geocentrycznym (z greckiego Geo - Ziemia i Centrum - środek). Koncepcja ta ulegała licznym przekształceniom. Dość szybko astronomowie zorientowali się, że założenie, jakoby planety obiegały Ziemię po orbitach o kształcie okręgów jest sprzeczne z wynikami obserwacji astronomicznych. Rozwiązanie tego problemu (bez rezygnacji z centralnego położenia Ziemi) znalazł grecki matematyk i astronom - Eksodos z Knidos. Następnie pojawił się Hipparch z Rodos. Był zwolennikiem geocentryzmu, choć odrzucił teorię sfer homocentrycznych (krążących wokół Ziemi). Stworzył on teorię zwaną teorią epicykli i deferentów. Głosiła ona, że Ziemia znajduje się w środku deferentu, a krążąca dokoła niej planeta - na obwodzie epicykli, którego środek porusza się ruchem jednostajnym po obwodzie deferentu, a ten z kolei takim samym ruchem obraca się dokoła nieruchomego globu ziemskiego. Ostateczny kształt tej teorii nadał grecki geograf i astronom Klaudiusz Ptolemeusz, żyjący w Aleksandrii w II w n.e. W modelu Ptolemeusza po orbitach kołowych zwanych deferentami poruszają się mniejsze okręgi, zwane epicyklami, a dopiero po nich poruszają się planety (teoria zawarta w dziele Almagest). Początkowo teoria ta przyjmowana była z oporami, później na wiele wieków zyskała popularność, gdyż jej zaletą była możliwość prostego i w miarę dokładnego wytłumaczenia zjawisk astronomicznych. Została obalona przez Mikołaja Kopernika.



TEORIA HELIOCENTRYCZNA



Dalsze obserwacje astronomiczne wykazały, że system geocentryczny nie jest idealnie zgodny z rzeczywistością. Konieczne stawało się dodawanie kolejnych epicykli, co doprowadziło do tego, że system stawał się coraz bardziej skomplikowany. Pierwszą osobą, która zaproponowała model heliocentryczny (z greckiego Helios - Słońce) był żyjący w II w. p.n.e. Arystarch z Samos. Zauważył on, że dziwne zachowanie planet można wyjaśnić przez umieszczenie w centrum Wszechświata nie Ziemi, a Słońca. Teoria ta dobrze tłumaczyła zjawiska obserwowane na niebie, jednak nie została przyjęta, ponieważ wyprzedzała swoje czasy.



Po Arystachu z Samos model heliocentryczny został zapomniany na siedemnaście wieków. Na nowo odkrył go dopiero polski uczony - Mikołaj Kopernik (1473-1543). Stworzony przez niego system i przedstawiony w dziele pt. "De revolutionibus orbium coelestium" (O obrotach ciał niebieskich) zakładał, że w środku Wszechświata znajduje się nieruchome Słońce. Dookoła niego po kołowych orbitach poruszają się planety i Ziemia. System ten przypomina model zaproponowany przez Arystarcha z Samos, lecz Kopernik dokładniej dopracował swój pomysł. Nie zrezygnował całkowicie ze stosowania epicykli - jego system zawierał ich znacznie mniej i był prostszy od geocentrycznego systemu Ptolemeusza.



System heliocentryczny przywrócił astronomii prostotę, mimo to miał wielu przeciwników. Trzeba też pamiętać, że w czasach Kopernika teoria Ptolemeusza cieszyła się wielkim autorytetem wspieranym przez Kościół.

Także inny uczony – Galileusz, stwierdził obrót Słońca dookoła osi a więc to, co było określone i przewidziane w teorii M. Kopernika. Pomimo, że trybunał inkwizycyjny zabronił głoszenia teorii heliocentrycznej w 1615, Galileusz w 1623 wydał Dialog o dwu najważniejszych układach świata: ptolemeuszowym i kopernikowym.



Odrzucenie teorii epicykli stało się możliwe dopiero kiedy przyjęto, że tory planet nie są okręgami lecz elipsami. Orbity eliptyczne wprowadził niemiecki astronom i matematyk Johannes Kepler. Sformułował on trzy prawa, zwane od jego nazwiska prawami Keplera, opisujące ruch planet we Wszechświecie.



I prawo Keplera:

Planety poruszają się po orbitach eliptycznych, przy czym Słońce znajduje się w jednym z ognisk elipsy.



II prawo Keplera:

Dla danej planety stałą wielkością jest jej tzw. prędkość polowa (tj. pole powierzchni figury ograniczonej łukiem elipsy zakreślanym przez planetę w jednostce czasu i odległościami od końców łuku do ogniska).





III prawo Keplera:

Kwadraty okresów obiegów planet wokół Słońca są proporcjonalne do trzecich potęg ich średnich odległości od Słońca.



Model stworzony przez Kopernika i Keplera daje dobry opis ruchu ciał niebieskich. Nie mówi on jednak nic o przyczynie tych ruchów. Hipotezę, że Wszechświat stanowi jedność, i że zachowanie kuli armatniej opisują te sama prawa, które opisują również ruchy planet, jako pierwszy wysunął Isaac Newton (1643-1727). Uczony ten doszedł do wniosku, że skoro planety poruszają się po elipsach to prawdopodobnie działa na nie jakaś siła, zakrzywiająca ich tor. Newton domyślił się, że źródłem tej siły jest Słońce. Nazwał je siłami grawitacji, czyli wzajemnego przyciągania.



WSPÓŁCZESNA TEORIA NA TEMAT BUDOWY WSZECHŚWIATA



Ocenia się, że Wszechświat powstał kilkanaście miliardów lat temu w wyniku Wielkiego Wybuchu. Teoria Wielkiego Wybuchu zakłada, że w przeszłości cała materia i energia składające się na Wszechświat znajdowały się w nieskończenie małym obszarze. Gdy powstał w wyniku Wielkiego Wybuchu, był zupełnie odmienny od dzisiejszego Wszechświata zawierającego planety, gwiazdy i galaktyki. Bardzo wczesny Wszechświat był ognistą kulą promieniowania, z której powstała później pierwsza generacja gwiazd.



Cała materia znajdująca się we Wszechświecie pogrupowana jest w struktury. Gwiazdy - Rysunek 6.1- tworzą skupiska zwane gromadami, te z kolei tworzą galaktyki - Rysunek 6.2. Galaktyki, podobnie jak gwiazdy, zebrane są w gromady galaktyk, te zaś tworzą supergromady.



W skład Kosmosu oprócz Słońca i Ziemi wchodzi osiem pozostałych planet Rysunek 6.3 - Merkury, Wenus, Mars, Jowisz, Saturn, Uran, Neptun, Pluton; księżyce planet (w tym nasz Księżyc), planetoidy, komety, meteory oraz pył i gaz międzyplanetarny.



Rysunek 6.1- Supernowa – gwiazda odległa o 170000 lat świetlnych.



Rysunek 6.2 - Przykładowe galaktyki



Rysunek 6.3 – Układ słoneczny.





ZAKOŃCZENIE



Praca ta pozwoliła mi na rozwinięcie mojego amatorskiego hobby. Stała się ona źródłem wiedzy dla każdego, kto chce poszerzyć swoje zainteresowania.



Zawarte w 5 rozdziałach tej pracy informacje, dają nam pełny obraz kształtowania się teorii na temat budowy Wszechświata. Z biegiem lat zmieniały się one diametralnie. Począwszy od pierwszych teorii nie mających charakteru naukowego, głoszących, że Wszechświat jest płaską tarczą, potężną górą lub krążkiem, do teorii opartych na naukowych dowodach, czyli teorii geocentrycznej i heliocentrycznej. Pierwsza z nich mówiła o tym, że w centrum Wszechświata znajduje się Ziemia, zaś druga głosiła, że w centrum znajduje się Słońce.



Do dnia dzisiejszego obowiązuje nas teoria heliocentryczna, która została poparta licznymi dowodami naukowymi.



Myślę, że teorie temat budowy Wszechświata nie będą już nikomu obce.

Moją pracę najlepiej podsumowują słowa Marka Twaina:



W nauce jest istotne coś fascynującego. Z błahego stwierdzenia faktu można wysunąć mnóstwo tak wspaniałych uogólnień.



JEDNOSTKA ASTRONOMII

Jednostka astronomiczna: AU( astronomical unit) jest to legalna w astronomii jednostka odległości, równa długości promienia niepertubowanej orbity kołowej ciała o masie znikomo małej, które krąży dookoła Słońca z prędkością gwiazdową 0,17202098950 radiana na dobę mającą 86400 sekund efemerydalnych.



1 AU= 0.0000158 l.y

1 AU= 0.0000048 pc

1 AU= 149613400 km = 149613400000



Rok świetlny l.y., r.św., l.św.. Rok świetlny (ang. light year) to miara odległości często stosowana w astronomii. Jest to odległość jaką pokonuje światło w próżni w czasie jednego roku.



1 L.y = 525736.5202890 minut świetlnych = 31537500.5339751 sekund świetlnych

1 l.y = 0.3064809 pc

1 l.y= 63216.2627144 AU

1 l.y = 9458000000000 km= 9458000000000000



Parsek pc. Parsek to jednostka odległości używana w astronomii. Oznaczana przez pc. 1 parsek to odległość, z jakiej połowa wielkiej osi orbity ziemskiej (czyli 1 j.a.) jest widoczna jako łuk o długości 1 sekundy.



1 pc= 3.2628463 L.y

1 pc= 206264.9468564 AU

1 pc= 1715397.4430239= 102902015.9101789 Sekund swietlnych

1 pc= 30860000000000=30860000000000000






Przyk³adowe prace

Problematyka moralna "Antygony"

Problematyka moralna "Antygony" Jedną z zasad antycznej estetyki zakładającej oddziaływanie sztuki na odbiorcę, wprowadzonej przez Arystotelesa w szóstym rozdziale jego poetyki, była zasada tzw. katharsis - oczyszczenia. Pojęcie to sformułowane jest w sposób lapidarny i trochę zagadko...

Cechy powieści młodopolskiej w "Chłopach".

Cechy powieści młodopolskiej w "Chłopach". Cechy: - nietypowość, wszystkie tendencje podporządkowane koncepcji, która ma pokazać życie na wsi; - wielowątkowość - dzieje Boryny, historia miłości Antka i Jagny, dzieje Hanki; wątki drugorzędne: spór o...

Czy powstanie warszawskie było slusznym posunięciem rządu emigracyjnego?

Czy powstanie warszawskie było slusznym posunięciem rządu emigracyjnego? Czy powstanie warszawskie było słusznym posunięciem rządu emigracyjnego? 1 sierpnia 1944 roku o godzinie 17.00 w Warszawie rozpoczęło się powstanie. W ciągu kilku godzin na domach wywieszono ...

Sokrates i jego egzystencja , ewentualne zaistnienie w obecnym świecie

Sokrates i jego egzystencja , ewentualne zaistnienie w obecnym świecie Sokrates - Czy mógłby żyć i nauczać w obecnym świecie ? Sokrates był pierwszym ,który spojrzał na człowieka z innej strony . Jego filozofia opierała się na przekonaniu , ze najważniejsze zasad...

Recenzja filmu Love Story

Recenzja filmu Love Story Love Story to tytuł melodramatu wyreżyserowanego w 1970r przez Artura Htllera. Tematem przewodnim tego filmu jest nieszczęśliwa miłość Oliviera Barreta IV (Ryan O’ Nepal)- studenta prawa do Jennifer Cavalieri (Ali MacGraw), która studiuje muzykę...

Handel zagraniczny w Polsce

Handel zagraniczny w Polsce W czasach gospodarki planowanej w Polsce handel zagraniczny nie odgrywał znaczącej roli i polegał głównie na sprowadzaniu niezbędnych surowców, dóbr inwestycyjnych i – w niewielkim zakresie - dóbr konsumpcyjnych. Zadaniem eksportu było dostarczanie środków na niez...

Oceń Hioba jako wzór człowieka wierzącego. Czym jest dla niego wiara w Boga?

Oceń Hioba jako wzór człowieka wierzącego. Czym jest dla niego wiara w Boga? Hiob był bogatym człowiekeim. Posiadal wiele owiec, oraz setki wolów i osłów. Miał też liczną i szczęśliwą rodzine. Był dobrym człowiekiem, ktore wedle miar boskich mial same zalety. ...

Alkoholizm wśród dzieci i młodzieży

Alkoholizm wśród dzieci i młodzieży Przeprowadzone badania w Polsce w latach 90-tych wykazały, że picie alkoholu i upijanie się przez dzieci starszych klas gimnazjalnych nie są zjawiskiem sporadycznym. Alkoholem najczęściej używanym jest piwo i wino pite w gronie kolegów. Picie a...

Zobacz wszystkie

Nawigacja

Tagi

studia szko³a streszczenie notatka ¶ci±ga referat wypracowanie biografia opis praca dyplomowa opracowania test liceum matura ksi±¿ka

Prawa

Do g?ry