Hvordan kan vi egentlig "lage et bilde" av verdensrommet?

[TSP]

Dette spørsmålet har plaget meg lenge. Dette er nok mest sannsynlig et dumt spørsmål, men jeg kan bare ikke fatte det. Vi har vel tatt bilder av verdensrommet så langt at vi ser det milliarder av lysår unna, hvordan kan vi ta bilder i en så stor distanse. Er løsningen så enkel at vi ser det så langt unna fordi det er lyset som er kommet til en nærmere distanse fra en enorm distanse vi ser?

 

Dette fører meg uantsett over til neste spørsmål. Hvordan kan vi klare å måle opp verdensrommet? Det er jo for eksempel slik at det vil ta lang tid for radiosignaler å nå ut og det finnes vel ikke noe som er dramatisk mye "sterkere" vi mennesker kan bruke til å bedømme avstanden ved for eksempel observere hvor lang tid det tar før signalet kommer tilbake igjen etter å ha truffet noe. Og det er ikke en gang sannsynlig at det vil treffe på jorden på veien tilbake.

 

Uantsett måtte vi hatt noe å gå etter for å måle avstandene og se sammenheng mellom hastighet, lys og avstand(?), hvordan kunne vi måle ut dette i første omgang? Jeg antar at vi først brukte månen som utgangspunkt?

 

Uantsett; de oppdaget vel avstander i rommet for lenge siden hvor det ikke var moderne teknologi til å hjelpe oss slik som nå og hvordan kunne de klare dette uten kraftige teleskoper, satelitter etc. Kun et lite "leketeleskop" og noen skisser. Hjelp meg forstå. Mesterhjernene ler vel godt nå over min inkompetanse på feltet

[Snorre]

Først av alt, Newtons lover om fysikk har gjort det meste av rom-regning mulig. Ved hjelp av Newtons lover kan man beregne planetenes bane. Når man kjenner planeters bane er det så mulig å beregne avstander i verdensrommet. Ikke så veldig komplisert. Man baserer seg på å bruke bestemte punkter (planeter, stjerner og lignende), som en del i et mattestykke. For eksempel har astronomer ved hjelp av plasseringen på to stjerner, funnet ut at utvidelsen av universet ikke sakner slik mange kanskje tror. Universets ekspandering akselerer faktisk. Så universet utvider seg bare fortere og fortere. Så dette på Discovery Channel. Selvsagt er det jo ikke sikkert at denne astronomen som ble omtalt har regnet riktig, og tolket dataene sine riktig. Men ja.... Du tar poenget.

[Valkyria]

Hvordan kan vi klare å måle opp verdensrommet?

metode 1 for å finne lenge i rommet er å bruke hubbles lov:

man undersøker hva en stjerne er bygd av, og finner så rødforskyvning og farten til stjernen i et spekter, og man kan da finne avstanden.

metode 2 er paralellaksemetoden:

 

 

Vi måler opp hvordan en stjerne står i forhold til "bakgrunnsstjernene", og med noe enkel trigonometri finner vi avstanden ved hjelp av vinkelen.

 

en sikrere metode er å bruke Ia Supernovaer til å måle. Ia Supernovaer forekommer når en hvit dverg sluker masse fra sin dobbeltstjerne. ved en viss masse sprenger den hvite dvergen, og da er man allerede sikker på innhold samt masse før den kollapser. dermed bruker vi hubbles lov på den. siden disse eksplosjonene er så kraftige, kan vi observere dem i andre galakser, og dermed kan man finne galakseavstander også

bilde av Ia Supernova:

 

Uantsett måtte vi hatt noe å gå etter for å måle avstandene og se sammenheng mellom hastighet, lys og avstand(?), hvordan kunne vi måle ut dette i første omgang? Jeg antar at vi først brukte månen som utgangspunkt?

lyshastigheten er irrelevant i dette tilfelle, men for å finne den, brukte forskere en laser som gikk fram og tilbake i et speil, og måler så tiden det tok før den nådde et mål. ved hjelp av fartsformelen: fart = strekning / tid, fant de farten.

 

håper dette ga deg noen svar på hvordan avstander blir målt.

når det kommer til å sette en for på universet, er det umulig. (ikke vanskelig, umulig)

grunnen er at vi for det første ikke er sikker på formen, og uansett om vi gjorde det, har vi bare 3 dimensjoner å tegne på, mens universet er i (minst) 4 dimensjoner.

[TSP]

Synes dessverre det nesten er like avansert. For eksempel lurer jeg nå på hvordan rødforskyvning og farten til stjerner i et spekter måles For meg virker det som vi ikke kan være sikre på oppmålingene. Det virker rett og slett ikke logisk for meg hvordan vi kan vite noe er 4 lysår unna når vi ikke kan sikkert vite når lyset ble sendt ut.

 

Den andre målemetoden gjør meg like usikker. Hvordan kan en i første omgang vite bakgrunnen til bakgrunnstjernene og hvordan kan en vite at disse stjernene ikke er på samme "linje".

 

Eller stusser jeg over denne:

når det kommer til å sette en for på universet,

Glemte du en bokstav, skrev du noe feil? For?

 

4 dimensjoner, er det grunnet svarte hull, ormehull etc.

Endret 22. januar 2008 av TSP

[SeaLion]

"Den andre målemetoden", parallaksemetoden, er egentlig den første målemetoden og kan kun brukes på avstander opp til omtrent 50 lysår. For å få størst mulig vinkelforskjell i forhold til "bakgrunnen" brukes hele jordbanen som vinkelforskjellen. Sett fra den ene enden av jordbanen står den stjerna man måler på en litt annen plass i forhold til bakenforliggende stjerner enn sett fra den andre enden av jordbanen.

 

Rødforskyvningmetoden må brukes for objekter lengre unna enn 50 lysår. Man splitter opp lyset fra stjerna i et spekter, og ser hvor absobasjasjonslinjene for noen kjente nøkkelstoff (f.eks helium) havner på spekteret. Ulike stoff i stjernenes ytre lag skygger nemlig for lyset i bestemte bølgelengder, og slike materieskygger framstår i spekteret på bestemte steder i spekteret. Men astronomene har oppdaget at dess lengre unna et objekt er, dess mer er disse absobasjonslinjene forskjøvet mot den røde delen av spekteret, det er dette som kalles rødforskyvning. Man regner med at rødforskyvningen er en lysets doplereffekt som forteller noe om hvor fort objektet fjerner seg fra oss. Fordi universet stadig utvider seg så vil fjerne objekter ha mer rødforskyvning enn nære objekter. Objekter som nærmer seg vil tilsvarende få en blåforskyvning, på denne måten har astronomene bl.a beregnet at om omtrent 14 milliarder så kolliderer Andromeda-galaksen med Melkeveien.

 

Selve lyset som vi ser fra stjernen ser ikke mer rødt ut for oss, for øynene våre ser bare et visst vindu av elektromagnetisk stråling som synlig lys. På grunn av rødforskyvningen ser vi dermed det som opprinnelige var UV-stråling som den blå delen av spekteret, mens det som opprinnelig var rødt kan ha blitt usynlig IR-stråling for våre øyne. Men absobasjonlinjenes plassering i spekteret avslører likevel rødforskyvningen for den enkelte stjernen.

 

Forklaring av spektrum med absobasjonslinjer:

http://csep10.phys.utk.edu/astr162/lect/li...absorption.html

 

Spektrumet for vår egen sol med absorbasjonslinjer (brukes som referanse):

http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap060423.html

 

Doplereffekten:

http://www.fourmilab.ch/cship/doppler.html

 

Hør på dette lydopptaket for å få et begrep om hva doplereffekten betyr:

http://www.fourmilab.ch/cship/sounds/doppler.au

[SeaLion]

når det kommer til å sette en form på universet, er det umulig. (ikke vanskelig, umulig)

grunnen er at vi for det første ikke er sikker på formen, og uansett om vi gjorde det, har vi bare 3 dimensjoner å tegne på, mens universet er i (minst) 4 dimensjoner.

Den såkalte strengteorien du antagelig tenker på, som forutsetter flere dimensjoner enn de klassiske tre romdimensjonene pluss tid, er ikke en teori, men egentlig en samling av hypoteser. Det vil altså si at ingen av disse strenghypotesene er underbygget av observasjoner eller forsøk. Den rådende kosmologiske teorien er derfor basert på de klassiske tre dimensjonene pluss tid. Selv den rådende kvantemekanikken er basert på tre dimensjoner pluss tid.

[Valkyria]

hmm, ja "bommet" litt der da

men tar igjen ved å finne en feil hos deg også:

på denne måten har astronomene bl.a beregnet at om omtrent 14 milliarder så kolliderer Andromeda-galaksen med Melkeveien

det er om 3-4 milliarder år. ikke 14 ^^

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Andromeda-Milky_Way_collision

[chokke]

En ting jeg alltid (eller, i det siste) har lurt på ang. verdensrommet. Hvordan er det med energien der? Med tanke på relativitetsteorien og at farten, strekningen og tiden er relativ iforhold til hverandre. Her tenker jeg på kinetisk energi og bevegelsesmengde. Hvordan gjøres det? Eller er det bare E=mc^2 som gjelder for hver eneste partikkel i hele universet, eller er det bare et begrep på hvor mye energi en kjernepartikkel er per nukleon, for eksempel at jern har minst masse/nukleon?

Huff, dette er så avansert, men gud så interesant. Dette skal jeg jobbe videre med

 

Må si at vitenskapen virker litt spesiell innimellom, setter en konstant ganget med en variabel for å få en verdi, for eksempel hubble-konstanten som forøvrig er en usikker konstant (ifølge min 5 år gamle lærebok)?

Endret 23. januar 2008 av chokke

[Valkyria]

Om jeg skjønte spørsmålet ditt riktig, så tels alle fysikklovene i rommet ja.

E = mc^2 også. Og det har ingenting med atomkjerner å gjøre.

E: Energien i Joule.

m: massen til objektet i kilo.

c: Lysfarten.

 

du skjønner da at det er snakk om voldsomme energimengder her. på ett kilo så er det:

E = 1kg * 300 000 000^2

E = 17000000000000000 joule.

 

altså nok til å gi en 40W lyspære nok strøm til å lyse i mer enn 2 millioner år.

 

det andre du tenker på er nok E = 0,5mv^2

her regner du ut hvor mye energi det er i bevegelsen til et objekt.

E: energi

m: masse

v: fart

[chokke]

Nja, det jeg lærte er at protonmassen i E=mc^2 er at protonmassen/nukleon for hydrogen er mye større enn protonmassen/nukleon, så iløpet av fusjonsprossesser så slippes det ut en mengde energi iform av et nøytrinoog noe (gamma?)stråling, er dette da forskjellen imellom (delta)E = (delta)mc^2?

 

Jeg kan den E = 1/2 * mv^2, men som sagt er farten relativ ifølge relativitetsteorien. For å sette det på spissen:

Du har et objekt helt til "venstre" i universet som beveger seg 99,99999995 % av lysfarten ivekk fra sentrum. Du har sentrum i "midten" som står mer eller mindre stille og du har et objekt helt til "høyre" som også beveger seg 99,99999995 % av lysfarten vekk fra sentrum.

Om du da "står" på den heeeelt til venstre så vil du se det midtre objektet bevege seg vekk ifra deg med tilnærmet lysfarten, mens det objektet til "høyre" vil bevege seg vekk fra deg med enda større fart, eller enda nærmere lysfarten. Det vil da påvirke kinetiske energien utifra E = 1/2 * mv^2, om du skjønner? Tiden og strekningen driver og forandrer seg ute i rommet.

 

Håper dette var klart

Endret 24. januar 2008 av chokke