GALAKTIKA Kiviõli 1. Keskkool 12 klass Eneli Eiert 2014 Mis on ja millest koosneb? gravitatsiooniliselt seotud tähesüsteem koosneb tähtedest ja nende jäänustest, tähtedevahelisest tolmust ja tumedast ainest leidub, alates kääbusgalaktikatest (sisaldavad umbes kümme miljonit tähte), kuni hiid-galaktikateni (sisaldavad sadu triljoneid tähti) galaktikad võivad ka koosneda mitmetest tähesüsteemidest, tähekogumitest Moodustumine praegused kosmoloogilised mudelid varasest universumist põhinevad suure paugu teoorial umbes 300 000 aastat pärast suurt pauku hakkasid moodustuma vesiniku ja heeliumi aatomid, peaaegu kogu vesinik oli tavaolekus ja neelas kergesti valgust (tähti polnud) sellise esialgse mateeria tiheduse
Suure-Jaani Gümnaasium Legend Newtoni õunast Koostaja: Jane Sassiad Juhendaja: Rihet Aver 2016 Kui Galileo suri 1642.aastal, siis sündis Inglismaal veel nutikam teadlane. Selle tujuka, õnnetu ja iseäraliku mehe nimi oli Isaac Newton. 1666.a. läks Newton tol ajal Inglismaa linnades möllanud katku eest pakku oma ema maamõisa. Ühel ilusal päeval nägi ta puuviljaaias õuna puult kukkumas. See pani teda mõtlema, kas gravitatsioon, jõud, mis õuna maa poole tõmbab, võiks ka Kuud oma haardes hoida. Enne Newtonit ei mõistnud keegi, miks Kuu muudkui Maa ümber ja planeedid ümber Päikese liiguvad. Varem arvati, et neid liigutavad jumalad või siis tõukab neid mingi nähtamatu jõud, kuid Newton leidis selle tegeliku põhjuse. Galileo oli juba välja selgitanud, miks kahurikuulid liiguvad mööda kõverjoont. Newto taipas, et Kuu on nagu hiiglaslik kahurikuul, mis lendab l...
tähed ning sümbiootilised tähed. Üks paremini uuritud liik perioodilisi muutlikke on tsefeiidid. Neis tähis muutuvuse periood on täpselt määratav ja on sama püsiv suurus, nagu on seda orbiidiliikumise perioodid, nii et juba ammu võis maksvusele pääseda oletus, et siin on tegemist kindlate mehaaniliste seaduste järele toimuva korrapärase nähtega. Tsefeiidid asuvad meist 5000 korda kaugemal kui lähim täht. Tänu sellele annavad nad ettekujutlust kaugusi teiste galaktikateni. Tänapäeval tuntakse kümneid tuhandeid füüsiliselt muutlikke tähti,mille heledus muutub ka tegelikkuses, mitte nagu mitmiktähtede puhul, kus heledus sõltus varjutusest. Osadel muutlikel tähtedel muutub heledus perioodiliselt, teistel sagedasti rikutud perioodilisusega või koguni korrapäratult. Tähtede mõõtmete ja temperatuuri muutused põhjustavad tähtede absoluutse heleduse muutumist
Neis tähis muutuvuse periood on täpselt määratav ja on sama püsiv suurus, nagu on seda orbiidiliikumise 4 perioodid, nii et juba ammu võis maksvusele pääseda oletus, et siin on tegemist kindlate mehaaniliste seaduste järele toimuva korrapärase nähtega. Tsefeiidid asuvad meist 5000 korda kaugemal kui lähim täht. Tänu sellele annavad nad ettekujutlust kaugusi teiste galaktikateni. 5 6 7
tekitab mootor. On palju erisuguseid jõude. Magnet tekitab magnetilise jõu, mille mõjul rauapuru tõmbub magneti külge, ja kummipaela venitamine elastsusjõu. Ka vedelikus asetsevale kehale mõjuvad mitmesugused jõud. Paat ujub sellepärast, et vee üleslükke jõud tasakaalustab paadi raskusjõudu. Veetilk säilitab oma kuju pindpinevusjõu toimel, mis hoiab vedelikuosakesi koos nii, nagu oleksid need elastses kestas. Kogu maailma, alates väiksematest aatomi osakestest kuni suurimate galaktikateni, hoiavad koos ülitugevad jõud. Üks neid jõude on raskusjõud, see hoiab sind Maa pinna. NEWTONI ESIMENE SEADUS Newtoni esimene seadus ütleb: Vastastikmõju puudumisel või vastastikmõju kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Nähtust, kus kõik kehad püüavad oma liikumise kiirust säilitada nimetatakse inertsiks. Seepärast nimetatakse Newtoni I seadust ka inertsiseaduseks. Inerts
On palju erisuguseid jõude. Magnet tekitab magnetilise jõu, mille mõjul rauapuru tõmbub magneti külge, ja kummipaela venitamine elastsusjõu. Ka vedelikus asetsevale kehale mõjuvad mitmesugused jõud. Paat ujub sellepärast, et vee üleslükke jõud tasakaalustab paadi raskusjõudu. Veetilk säilitab oma kuju pindpinevusjõu toimel, mis hoiab vedelikuosakesi koos nii, nagu oleksid need elastses kestas. Kogu maailma, alates väiksematest aatomi osakestest kuni suurimate galaktikateni, hoiavad koos ülitugevad jõud. Üks neid jõude on raskusjõud, see hoiab sind Maa pinna. NEWTONI ESIMENE SEADUS Newtoni esimene seadus ütleb: Vastastikmõju puudumisel või vastastikmõju kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Nähtust, kus kõik kehad püüavad oma liikumise kiirust säilitada nimetatakse inertsiks. Seepärast nimetatakse Newtoni I seadust ka inertsiseaduseks. Inerts
Nende tätede muutumise periood on mõnekümnest minutist kuni mõnekümne ööpäevani, kusjuures muutumine võib toimuda sekundi murdosa täpsusega. Tsefeiidid on täpsed kellad. Neid kutsutakse ka ,,Universumi majakesteks". Kõige tähtsam on see, et nende periood on seotud valgusvõimsusega! Mida pikem periood, seda heledam on täht. Seega on need tähed suurepärased objektid kauguse mõõtmiseks. Need tähed annavad meile unikaalsevõimaluse mõõta kaugusi teiste galaktikateni. Noovad ja supernoovad Korrapäratult muutuvad süttivad ehk plahvatavad tähed. 20. Alguses oli gaas. Hõre külm vesinikurikas gaas, mida leidub kosmoses nii galaktikate sees kui ka neist väljaspool. Selleks, et gaasist saaks täht, peab teda kokku suruma. Kuna külm gaas jahtub väga aeglaselt, võtab selline täheteke väga palju aega. Mida tihedam on gaas, seda kiiremini ta jahtub ning mingil hetkel kujunevad kokkutõmbuvas pilves suhteliselt väikesedtihendid
Seega on gravitatsioon kõige olulisemaks mõisteks kosmoloogia vallas töötajatele. Veel hiljuti peeti kosmoloogiat pseudoteaduseks, millega sobis tegeleda vaid aktiivsest teadustööst tagasitõmbunud emeriitprofessoritel. Kuid viimase kolme aastakümne jooksul, mis langeb ajaliselt enam-vähem kokku Hawkingi teadusliku karjääriga, on kosmoloogias toimunud murrang kahes suunas: * Esiteks põhjalik läbimurre vaatlusastronoomias, sest nüüd ulatub pilk kõige kaugemate galaktikateni ja see võimaldab kontrollida kosmoloogiliste mudelite paikapidavust Universumis. * Teiseks, Einsteini üldrelatiivsusteooria on leidnud üha uusi kinnitusi, osutudes täpseks ja usaldusväärseks gravitatsiooniteooriaks kogu Universumi ulatuses. Siinkohal tasub meenutada, et füüsika on kumulatiivne teadus, kus uued teooriad toetuvad eelnevatele. Need seisukohad, mis peavad vastu eksperimentaalsele kontrollile, jäävad alles, need, mis ei pea, heidetakse kõrvale
Kui tähed on alati püsinud samal kohal, miks nad siis järsku mõne miljardi aasta eest süttisid? Millise kella järgi nad määrasid õige aja helendama hakkamiseks? 1923. aastal avastas Edwin Hubble'i, et teleskoobi vaateväljas olevad paljud pisikesed valguslaigud, mida kutsuti udukogudeks, on tegelikult teised galaktikad päratu kauged hiiglaslikud meie Päikese taoliste tähtede kogumid. Et need laigukesed paistsid nii pisikesed ja nõrgad, tähendab vaid seda, et kaugus nende galaktikateni on nii suur, et valgus peab olema teel miljoneid või isegi miljardeid aastaid, enne kui meieni jõuab. See näitas, et Universum ei saanud tekkida nii hiljuti, ainult Joon. 3. 3 mõni tuhat aastat tagasi. Doppleri efekt ilmneb ka valguslainete puhul. Kui Galaktikad püsiksid Maast jääval kaugusel, siis ilmuksid jooned nende spektris sealsamas, kus Kuid Hubble'i teine avastus oli veelgi laboratooriumis oleva valgusallika spektriski
Kui tähed on alati püsinud samal kohal, miks nad siis järsku mõne miljardi aasta eest süttisid? Millise kella järgi nad määrasid õige aja helendama hakkamiseks? 1923. aastal avastas Edwin Hubble'i, et teleskoobi vaateväljas olevad paljud pisikesed valguslaigud, mida kutsuti udukogudeks, on tegelikult teised galaktikad päratu kauged hiiglaslikud meie Päikese taoliste tähtede kogumid. Et need laigukesed paistsid nii pisikesed ja nõrgad, tähendab vaid seda, et kaugus nende galaktikateni on nii suur, et valgus peab olema teel miljoneid või isegi miljardeid aastaid, enne kui meieni jõuab. See näitas, et Universum ei saanud tekkida nii hiljuti, ainult mõni Joon. 3. 3 tuhat aastat tagasi. Doppleri efekt ilmneb ka valguslainete puhul. Kui Galaktikad püsiksid Maast jääval kaugusel, siis ilmuksid jooned nende spektris sealsamas, kus Kuid Hubble'i teine avastus oli veelgi laboratooriumis oleva valgusallika spektriski
tekitab mootor. On palju erisuguseid jõude. Magnet tekitab magnetilise jõu, mille mõjul rauapuru tõmbub magneti külge, ja kummipaela venitamine elastsusjõu. Ka vedelikus asetsevale kehale mõjuvad mitmesugused jõud. Paat ujub sellepärast, et vee üleslükke jõud tasakaalustab paadi raskusjõudu. Veetilk säilitab oma kuju pindpinevusjõu toimel, mis hoiab vedelikuosakesi koos nii, nagu oleksid need elastses kestas. Kogu maailma, alates väiksematest aatomi osakestest kuni suurimate galaktikateni, hoiavad koos ülitugevad jõud. Üks neid jõude on raskusjõud, see hoiab sind Maa pinna. NEWTONI ESIMENE SEADUS Newtoni esimene seadus ütleb: Vastastikmõju puudumisel või vastastikmõju kompenseerumisel on keha kas paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt. Nähtust, kus kõik kehad püüavad oma liikumise kiirust säilitada nimetatakse inertsiks. Seepärast nimetatakse Newtoni I seadust ka inertsiseaduseks. Inerts
lühenemised ( kehade pikkused ) ilmnevad erinevates taustsüsteemides erineva iseloomuga. See tähendab seda, et erinevates taustsüsteemides kulgeb aeg erinevalt ja kehade pikkused avalduvad samuti erinevalt. Kuid ajas rändamine ise on ,,absoluutne nähtus". See tähendab seda, et kui näiteks rännatakse ajas minevikku, siis on ajas liikunud ( ajaränduri suhtes ) absoluutselt kõik Universumi kehad alates kõige väiksematest elementaarosakestest kuni kõige kaugemate pöörlevate galaktikateni. Kogu teadaolev Universum on ajaränduri suhtes ajas liikunud, mitte ainult mingisuguses kindlas taustsüsteemis. 1.1.9 Liikumise suhtelisus Joonis 19 Liikumine on suhteline: Maa liikumine Päikese suhtes ja Päike Maa suhtes. Liikumine on alati suhteline. Kui tahetakse kirjeldada keha liikumist, siis tuleb alati ka märkida seda, et mille suhtes keha liikumist kirjeldatakse. Näiteks joonisel I vaadeldakse Maa ja Kuu liikumisi Päikese suhtes
Kuid see ei olnud veel kõik. Ta sattus ka ohtlikku keerisesse: ,,Korraks mõtlesin, et kaotan teadvuse." Kuid tema närvid pidasid kõigele vaatamata siiski vastu. Inimene võiks ja ka oleks suuteline tajuda Universumi kogu ruumilist ulatust, mitte ainult selle osa nagu me igapäevaselt kogeme oma väikesel planeedil Maa, mis on täiesti tühine võrreldes kogu ülejäänud Universumiga. Ilmselt on vaja selleks tehnoloogilist abiväge. Me peaksime rändama siis planeedilt Maa kaugeimate galaktikateni. Näha enda ihusilmadega kõiki suurimaid objekte Univer- sumis. Ise reaalselt Universumi avarustes ringi liikudes on võimalik tajuda Universumi suure mas- taabilisust. Liikumine toimugu siis vastavalt sujuvalt ja pidevalt. Näiteks alustada oma kosmilist liikumist planeet Maalt. Siis järgmine aste oleks kogu Päikesesüsteemi avaruse kompimine, edasi tuleb juba siis Linnutee galaktika ja siis galaktikate moodustised parved ning superparved. Sujuv
Ta sattus ka ohtlikku keerisesse: „Korraks mõtlesin, et kaotan teadvuse.“ Kuid tema närvid pidasid kõigele vaatamata siiski vastu. Inimene võiks ja ka oleks suuteline tajuda Universumi kogu ruumilist ulatust, mitte ainult selle osa nagu me igapäevaselt kogeme oma väikesel planeedil Maa, mis on täiesti tühine võrreldes kogu ülejäänud Universumiga. Ilmselt on vaja selleks tehnoloogilist abiväge. Me peaksime rändama siis planeedilt Maa kaugeimate galaktikateni. Näha enda ihusilmadega kõiki suurimaid objekte Univer- sumis. Ise reaalselt Universumi avarustes ringi liikudes on võimalik tajuda Universumi suure mas- taabilisust. Liikumine toimugu siis vastavalt sujuvalt ja pidevalt. Näiteks alustada oma kosmilist liikumist planeet Maalt. Siis järgmine aste oleks kogu Päikesesüsteemi avaruse kompimine, edasi tuleb juba siis Linnutee galaktika ja siis galaktikate moodustised – parved ning superparved. Sujuv