Zem a vesmr Uebnice strana 150 Vesmr i
Země a vesmír (Učebnice strana 150) Vesmír či kosmos (z řeckého κόσμος, ozdoba, šperk ale později také vše uspořádané, řádné, vesmír) je souhrnné označení veškeré hmoty, energie a časoprostoru, který je obsahuje. Zahrnuje tedy hvězdy, planety, galaxie, mezigalaktický prostor a další. V užším smyslu se vesmír také někdy užívá jako označení pro kosmický prostor, tedy část vesmíru mimo Zemi. Různými názory na svět a jeho vznik se již od pradávna zabývaly mýty, některá náboženství a filosofie. V dnešní vědě se zkoumáním vesmíru jako celku zabývá hlavně astronomie, kosmologie a astrofyzika. Podle některých vědeckých teorií je tento „náš“ vesmír součástí systému většího počtu vesmírů zvaného multivesmír nebo mnohovesmír (z anglického multiverse). Tyto jiné vesmíry přitom mohou mít zcela odlišné fyzikální zákony než ten náš. Termín mnohovesmír se používá také v populární kultuře, především ve sci-fi literatuře.
Dosud není jasné, zda má vesmír konečnou nebo nekonečnou velikost a objem. Nicméně veškerý pozorovatelný vesmír, zahrnující všechna místa, která nás mohla kauzálně ovlivnit, má jistě konečnou velikost. Současná vzdálenost k hranici pozorovatelného vesmíru se odhaduje na 78 miliard světelných let (7, 4 × 1023 km). Ve skutečnosti se jak v odborné tak v populární literatuře slovo vesmír užívá často právě pro pozorovatelný vesmír. Z hlediska vědecké metodiky je v principu nepozorovatelná část vesmíru pro vědu irelevantní. Musíme si ale uvědomit, že jelikož víme, že vesmír vznikl zhruba před 13, 7 miliardami let, není možné dohlédnout dále, než právě do vzdálenosti 13, 7 miliard světelných let, jelikož k nám světlo nestačilo doputovat.
Měření vzdálenosti ve vesmíru Příklad: Z místa A na Zemi je vyslán radiový signál k Měsíci. V bodě B se signál odrazí a ve vysílacím místě je na Zemi po určité době (2, 648 s) zaznamenán. Jakýkoliv radiový signál se ve vzduchoprázdnu pohybuje rychlostí 300 000 km/s. Urči vzdálenost Měsíce od Země. v = 300 000 km/s t = 2, 648 s s = ? km B A s Signál urazí dráhu k Měsíci a zpět. Doba t 1, za kterou signál urazí dráhu s je polovina naměřené doby t. Měsíc je z vesmírných těles Zemi nejblíže, proto se při měření vzdálenosti v astronomii užívají větší jednotky.
Poměrně malé vzdálenosti uvnitř sluneční soustavy měříme pomocí radaru nebo laseru. Vzdálenost Země–Měsíc je pomocí laserových pulzů měřena s přesností na několik milimetrů. Radarová měření vzdáleností Merkura, Venuše a Marsu byla použita k určení vzdáleností těchto planet od Slunce. Tak byla určena velmi přesně astronomická jednotka a později ověřena radarovými měřeními vzdálenosti Slunce od Země.
Astronomická jednotka (AU) je jednotka vzdálenosti využívaná v astronomii především pro měření vzdáleností ve Sluneční soustavě. Astronomická jednotka AU (z anglického astronomical unit) byla definována jako střední vzdálenost Země od Slunce. V roce 1976 přijala Mezinárodní astronomická unie následující hodnotu astronomické jednotky: 1 AU = 149 597 870 km V soustavě SI se uvádí astronomická jednotka jako AU (z francouzského unité astronomique). V praxi se obvykle využívá zaokrouhlená hodnota astronomické jednotky na 149, 6 miliónů km a nebo 150 miliónů km.
Pro měření vzdáleností hvězd či galaxií se používají jednotky jako světelný rok či parsek, neboť používání astronomické jednotky by bylo nepraktické. Světelný rok je v astronomii snad nejpoužívanější jednotkou vzdálenosti. Mýlil by se ten, kdo by se domníval, že světelný rok je jednotkou času. Tato jednotka vzdálenosti (délky) je používána k vyjádření vzdálenosti hvězd, mlhovin, hvězdokup i galaxií. Jeden světelný rok je vzdálenost, kterou světlo urazí ve vakuu za jeden tropický rok. Jednotka světelného roku se zkráceně vyjadřuje jako ly (z anglického light year) či ne zcela správně l. y. Jeden světelný rok tedy činí: 1 ly = 9, 461 × 1012 km = 63 240 AU = 0, 306 8 pc kde AU je astronomická jednotka a pc je parsek (parsec). Kontrolní výpočet si můžete udělat snadno. Stačí vynásobit rychlost světla časem (počtem sekund tropického roku). 1 rok = 365, 25 dne = 365, 25 24 3 600 s = 31 557 600 s
Parsek (parsec) je základní jednotka používaná v astronomii k vyjádření vzdálenosti. Název jednotky parsek (parsec) je složeninou dvou slov - paralaxa a sekunda, tedy paralaxsekunda (paralaxsecunde). Jeden parsek (1 pc) je vzdálenost, ze které by se jevil poloměr zemské orbity (přesněji její velká poloosa = 1 AU) pod úhlem 1ʺ (1 vteřina) 1 pc = 30, 856 1012 km = 206 264, 806 AU = 3, 261 633 ly kde ly je světelný rok a AU astronomická jednotka. Parsek (pc, parsec) je používán k vyjádření vzdálenosti hvězd, mlhovin, hvězdokup i galaxií. Z praktických důvodů se obvykle používají vyšší jednotky jako je k. Pc (kiloparsek, 1 000 pc) nebo Mpc (megaparsek, 1 000 pc).
Měření vzdáleností ve vesmíru není jednoduchá věc, protože čím dále se díváme, tím hůře vidíme a obtížněji a méně přesně měříme. S každou další pomyslnou příčkou se chyba měření zvětšuje, neboť veškeré další odhady vyplývají již z dříve zjištěných vzdáleností. Jelikož každý náš krok je závislý na tom předchozím, bývá tento princip někdy označován jako kosmologický žebřík. Zatímco jeho základy jsou poměrně přesné a pevné, horní příčky se nejistě viklají. Nám už teď nezbývá nic jiného, než je stále zpřesňovat a tedy upevňovat.
Měření vzdálenosti ve vesmíru Astronomická jednotka (AU) je jednotka vzdálenosti využívaná v astronomii především pro měření vzdáleností ve Sluneční soustavě, byla definována jako střední vzdálenost Země od Slunce. Světelný rok (ly) je vzdálenost, kterou světlo urazí ve vakuu za jeden tropický rok. Jeden parsek (pc) je vzdálenost, ze které by se jevil poloměr zemské orbity (přesněji její velká poloosa = 1 AU) pod úhlem 1ʺ (1 vteřina). 1 pc = 30, 856 1012 km = 206 264, 806 AU = 3, 261 633 ly
Od nepaměti lidé pozorovali noční oblohu. První představu o stavbě vesmíru vytvořil Řecký astronom Ptolemaios (2. století n. l. ). Zem považoval za střed vesmíru, tj. tzv. geocentrická soustava. Astronomové dávných dob do 17. století neměli dalekohledy. K měření poloh hvězd používali důmyslně vyrobené přístroje, především úhloměry. Za vrchol tohoto prvotního pozorování považujeme systematická měření dánského astronoma Tycho Brahe (1546 - 1642) Žil na dvoře Rudolfa II. , je pohřben v Praze Polský učenec Mikoláš Koperník (1473 – 1543) dospěl jako první k názoru, že geocentrická soustava neodpovídá skutečnosti. Prosazoval myšlenku, že středem vesmíru je Slunce, tj. tzv. heliocentrická soustava
Italský astronom, matematik a fyzik Galileo Galilei (1564 – 1642) Koperníkovo učení potvrdil a v mnohém zdokonalil. Pomocí dalekohledu objevil krátery na Měsíci, fáze planety Venuše a Jupiterovy Měsíce Na dvoře Rudolfa II. žili současně dva géniové – Tycho Brahe a německý astronom Johannes Kepler. Na základě přesných pozorování Tychona Brahe dokázal Kepler, že Země a další planety obíhají okolo Slunce po eliptických drahách v jejíchž společném ohnisku je Slunce.
- Slides: 11