V univerzalnem življenju, ne le v človeškem, vesolje upravljajo določena vedenja, ki pojasnjujejo njegovo odlično delovanje, zato Zakoni vesolja. Na ta način je tudi naše okolje urejeno, saj mora človek vedno izdelati nekaj zakonov ali norm, ki pojasnjujejo stališča do dogajanja naokoli ali kaj bi bilo treba narediti v pravnem primeru.
Po drugi strani pa v astronomija ustvarjeni zakoni niso bili stvaritev človeka. Takšni zakoni so konstante, ki pojasnjujejo pravilno delovanje ali obnašanje našega Vesolja. Pravzaprav je na podlagi zakonov vesolja mogoče sprožiti študije celote v vesolju. To vključuje med drugim gibanje zvezd, planetov, meteoritov, kometov.
Poleg tega obstajajo tudi Pojavi v vesolju. Kar se tiče tega vidika, človek do zdaj ni mogel razumeti njegove resnične narave. Razlog za to je, da so del skrivnosti, vendar je možno, da te anomalije delujejo po lastnih zakonih, ki dajejo gibanje v prostoru. Primer tega je primer temne energije. Ni še natančno znano, kaj v resnici je ali razlog za njegovo pospešeno vedenje.
Ime datoteke temna energija, nastane prav zato, ker energije ni mogoče vizualizirati in je glede na temo tega pojava poznano njeno vedenje, kar ima za posledico ekspanzivno gibanje na univerzalni ravni. Zaradi tega je treba razložiti nekatere univerzalne zakone, ki so jih odkrili veliki učenjaki.
Keplerjevi zakoni
Kot rečeno, jih ni vsilil noben človek, temveč so odkrili, da vesolje urejajo neki zakoni, da bi delovalo v vsem svojem sijaju. Tako so znanstveniki s študijami odkrili zakonitosti, na katerih je vesolje temeljilo ves čas svojega delovanja. Tako zagotavlja informacije, ki pomagajo človeku vedeti vse Kozmos ali ki služi kot sodelovanje za nadaljnje študije.
Eden od teh velikih učenjakov in sodelavcev v znanosti je bil slavni znanstvenik astronomije, Johannes Kepler. Kepler je preučeval zvezde v vesolju na tak način, da je ustvaril to, kar danes imenujemo Keplerjevi zakoni. Ni en, ampak trije zakoni, ki obravnavajo, kaj se nanaša na gibanje planetov Osončja. Ti zakoni so bili oblikovani v začetku XNUMX. stoletja. Vendar pa danes ostajajo veljavni in delujejo kot osnova za prejšnje študije o obnašanju vesolja.
Kepler je svoje zakone utemeljil na planetarnih podatkih, da bi razumel gibanje. Te podatke je zbral tudi danski astronom Tycho brahečigar pomočnik je bil. Zaradi tega podatki ostajajo v znanstvenih raziskavah. Predlogi, ki so izhajali iz teh raziskav, so prekinili s stoletno trditvijo, da se planeti premikajo po krožnih orbitah. To so trije zakoni, ki jih je izdelal Kepler:
Keplerjev prvi zakon
V tem zakonu je Kepler pojasnil, da so orbite v Planeti se vrtijo okoli sonca. Vendar dodaja, da so namesto krožne tirnice, ki so eliptične in v katerih Sonce zaseda eno od žarišč elipse. To pomeni, da središče tega zakona temelji na razlagi, da so orbite okoli Sonca eliptične.
Kasneje je Tycho Brahe naredil opažanja, v katerih se je Kepler odločil, da ugotovi, ali poti planetov bi lahko opisali s krivuljo. Vendar mu je s poskusi in napakami uspelo odkriti, da lahko elipsa natančno opiše orbito planeta okoli Sonca, v glavnem pa so elipse opredeljene z dolžino obeh osi, ki jih imata.
Glede mere lahko v primerjavi s krogom rečemo, da ima enak premer gor in dol, če se meri po širini. Toda po drugi strani ima elipsa premerov različnih dolžin, mora biti vedno taka, saj nima oblike, v kateri bi imele vse njene stranice enako mero, kot se to zgodi s krogom. Pravzaprav se najdaljša os imenuje glavna os, najkrajša pa manjša os.
Vsa ta razlaga pride na dan, saj se po tej razdalji ve, da planeti se gibljejo po elipsah, čeprav so v resnici orbite skoraj krožne. Poleg planetov so tudi kometi dober primer objektov v našem Osončju, ki imajo lahko zelo eliptične orbite.
Ko je Keplerju uspelo ugotoviti, da se planeti okoli Sonca gibljejo v obliki elips, je to bil trenutek, ko je odkril še eno zanimivost. Kepler je dokazal dejstvo, da se hitrosti planetov razlikujejo, kot npr obkroži sonce.
Keplerjev drugi zakon
Ta zakon je tisto, kar daje kontinuiteto prejšnjemu odkritju. To pomeni, da tukaj Kepler razlaga o hitrost planetov. Poleg tega na tej specifični točki navaja, da so območja, ki jih pomete segment, ki povezuje Sonce s planetom, tudi sorazmerna s časom, ki se uporablja za njihovo opisovanje. Na ta način se meri hitrost planetov, kar ima za posledico, da bližje kot je planet Soncu, hitreje se premika.
Ta drugi zakon je Kepler odkril s poskusi in napakami. To raziskovanje se je rodilo, ko je Kepler to opazil črta, ki povezuje planete in soncepokriva isto območje v istem časovnem obdobju. Po tem je Kepler ugotovil, da se planeti, ko so v svoji orbiti blizu Sonca, gibljejo hitreje kot kadar so bolj oddaljeni. To delo je Keplerja pripeljalo do pomembnega odkritja o razdaljah planetov.
Keplerjev tretji zakon
Že v tem tretjem zakonu ne pojasnjuje le hitrost. V tem vidiku je razloženo predvsem o razdalja. Obnašanje planetov glede na njihovo razdaljo. Iz tega razloga Kepler v tem tretjem zakonu poudarja, da so kvadrati sideričnih obdobij vrtenja planetov, ki se vrtijo okoli Sonca, sorazmerni s kockami velikih pol osi njihovih eliptičnih orbit.
Po tem zakonu je mogoče sklepati, da so planeti, ki so najbolj oddaljeni od Sonca, tisti, ki krožijo z nižjo hitrostjo od najbližjih. Iz tega sledi, da je obdobje revolucije, odvisno od razdalje do sonca. Rezultat tega smo dobili z naslednjo matematično formulo: P2 = a3. Ta formula pojasnjuje, da so planeti, ki so daleč od Sonca, tisti, ki ga najdlje obkrožijo, za razliko od tistih, ki so blizu Sonca.
Zakoni Isaaca Newtona
Iz obstoječih zakonov na znanstveni ravni so astronomi, fiziki in matematik isaac newton, igral transcendentalno vlogo pri njegovem delu. Newton je navedel orbitalno pot Lune in vsakega od umetnih satelitov, ki so bili izstreljeni v vesolje za znanstvene raziskave.
Eden od zakonov, ki pojasnjujejo obnašanje Vesolja in teles, ki so v njem, je znani gravitacijski zakon oz. zakon gravitacije. Ta zakon je leta 1684 oblikoval Isaac Newton. Glede na to, kar je preučeval Newton, je privlačnost gravitacije med dvema telesoma neposredno enaka produktu njunih mas. Vendar je obratno sorazmerna s kvadratom razdalje med njima.
Ta zakon, ki se imenuje zakon univerzalne gravitacije, je zakon klasične fizike. Lahko bi rekli, da je temeljna tudi v znanosti, saj opisuje gravitacijsko interakcijo med različnimi telesi z maso. Ta zakon je oblikoval Isaac Newton in ga objavil v svoji knjigi Philosophiae Naturalis. Principia Mathematica, iz leta 1687. V tej knjigi je prvič vzpostavljeno kvantitativno razmerje sile, s katero se privlačita dva predmeta z maso.
Ta razlaga dokazuje, da se odnos empirično sklepa z opazovanjem. Na ta način je Newton zaključil, da je sila, s katero dve telesi z neenako maso se privlačita, odvisno samo od vrednosti njihovih mas in kvadrata razdalje, ki jih ločuje.
Drugi Newtonov zakon
Newtonu je uspelo določiti tudi obnašanje med velikimi razdaljami ločitev med telesi. V tem smislu je bilo ugotovljeno, da sila teh množic deluje zelo približno. To je, kot da bi bila vsa masa vsakega od teles koncentrirana izključno v gravitacijski meduli. Pomeni, da je kot da bi bili ti predmeti le točka. To je tisto, kar omogoča znatno zmanjšanje kompleksnosti interakcij med kompleksnimi telesi.
La Newtonov drugi zakon, pojasnjuje pospešek zaradi gravitacije. V skladu s tem je razložen učinek zemeljske gravitacijske privlačnosti. To pomeni, da je pospešek, ki ga nosi telo, sorazmeren s silo, ki deluje nanj, dobimo pa, da je pospešek, ki ga utrpi telo zaradi sile teže, ki jo izvaja drugo. Pomeni, da je omenjeni pospešek neodvisen od mase, ki jo predstavlja predmet, odvisen je izključno od mase telesa, ki deluje s silo, in njegove razdalje.
Seveda je v skladu s tem, da sta obe masi povezani z a konstanta sorazmernosti. Kar pomeni, da je natanko maso omenjenega predmeta mogoče vnesti v zakon univerzalne gravitacije, v njegovi najpreprostejši obliki in samo zaradi preprostosti. Zaradi tega je za to študijo nujno, da sta imeli dve telesi različnih mas.
Primer med dvema masama z različnimi masami je luna in umetni satelit. Seveda to velja le, dokler ima satelit maso nekaj kilogramov. V tem primeru sta od Zemlje na enaki razdalji, pospešek, ki ga to povzroči na obeh, je popolnoma enak. Ker ima ta pospešek isto smer kot sila, torej v smeri, ki povezuje obe telesi.
Kako deluje ta zakon?
Kaj proizvaja učinek gravitacijskega pospeška je, da če na obe telesi ne deluje nobena druga zunanja sila, se bosta premikala po tirnicah med seboj. Glede na to vedenje je planetarno gibanje popolnoma opisano. Ali natančneje sistem med Zemljo in Luno.
Ta zakon je tudi obravnavan prosto padajočih teles, približevanje enega telesa proti drugemu, kot se zgodi s katerim koli predmetom, ki ga spustimo v zrak in ki neizogibno pade proti tlom, v smeri središča Zemlje. Zahvaljujoč temu zakonu je mogoče določiti pospešek gravitacije in tako ustvariti katero koli telo, ki se nahaja na določeni razdalji. Primer tega je sklep, da je pospešek zaradi gravitacije, ki ga najdemo na zemeljskem površju, posledica mase Zemlje.
Pomeni, da je pospešek padajočega predmeta skoraj enak v prostoru, na razdalji, kjer je predmet. Mednarodna vesoljska postaja. Kar pomeni, da je 95% teže, ki jo imamo na površini, le razlika 5%. Pomembno si je zapomniti, da dejstvo, da astronavti ne čutijo gravitacije, ni zato, ker je gravitacija nič. Prej zaradi stanja breztežnosti ali neprekinjenega prostega padca.
Po drugi strani, gravitacija ki ga ena oseba izvaja na drugo, ki se nahaja en meter stran, za osebo, ki tehta približno 100 kg, je dejstvo, zaradi katerega ne čutimo gravitacije, ki jo izvajajo majhna masivna telesa, kot smo mi.
Omejitve Newtonovih zakonov
Resnica je, da je zakon univerzalne gravitacije dovolj blizu, da opiše obnašanje planeta okoli Sonca in celo razloži isto gibanje umetnega satelita, ki je relativno blizu Zemlje. V devetnajstem stoletju je bilo mogoče nekatere opazovati majhne težave tega ni bilo mogoče rešiti.
Te pomanjkljivosti so bile podobne tistim pri orbitah Urana, ki jih je bilo mogoče odpraviti po odkritju Neptuna. Predvsem je bila orbita planeta Merkur, ki namesto, da bi bila zaprta elipsa, kot je predvidela Newtonova teorija. Je elipsa, ki se v vsaki orbiti vrti, na ta način se najbližja točka Soncu, imenovana perihel, rahlo premakne. Točno 43 ločnih sekund na stoletje, v gibanju, znanem kot precesija.
Na tej točki, tako kot v primeru Urana, je bil tudi predpostavljen obstoj planeta, ki je bolj notranji od Sonca, ki se je imenoval Vulkan, ki ga prav tako ne bi opazili, ker je bil tako blizu Sonca in je bil skrit s strani Sonca. njen sijaj. Toda resnica je, da ta planet ne obstaja. Kakorkoli že njen obstoj je bil neizvedljiv. To pomeni, da tega problema ni bilo mogoče rešiti do prihoda Einsteinove splošne relativnosti.
Poleg te nevšečnosti trenutno znesek opazovalna odstopanja Obstaja več obstoječih, ki jih po Newtonovi teoriji ni mogoče razložiti: Ena izmed njih je že omenjena orbita planeta Merkur, ki ni zaprta elipsa, kot jo predvideva Newtonova teorija. V takem primeru ne bi šlo za zakon, ampak za propadlo teorijo, saj gre za kvazielipso, ki se laično vrti. To povzroči problem napredovanja perihelija, ki je bil najprej pojasnjen šele s formulacijo splošne teorije relativnosti.
Dopplerjev učinek
Poleg omenjenih zakonov je treba vedeti, kaj je Dopplerjev učinek, saj se ukvarja z variacijo valovne dolžine svetlobe. Učinek je poimenovan po avstrijskem fiziku Christianu Andreasu Dopplerju. V njem razloži, kakšna je navidezna sprememba frekvence vala, ki nastane zaradi relativnega premika vira glede na opazovalca. Poleg tega ta učinek pojasnjujeta elektromagnetno sevanje in zvok teles glede na njihovo gibanje.
Primer Dopplerjevega učinka je zvok avtomobilskega motorja od blizu. Ker je daleč, se sliši manj glasno kot blizu. Na enak način se zgodi od trenutka, ko se zvezda ali cela galaksija odmakne in se zgodi, ker je njen spekter premaknjen proti modri barvi, ko pa se oddalji, se premakne proti rdeči. Še danes so galaksije v križišču rdeče zamaknjene, kar pomeni odmikajo se od zemlje.
Primeri Dopplerjevega učinka se pojavljajo vsak dan, ko je hitrost, s katero se premika predmet, ki oddaja valove, primerljiva s hitrostjo hitrost širjenja teh valov. Kot primer imamo hitrost reševalnega vozila (50 km/h), čeprav se morda zdi nepomembna v primerjavi s hitrostjo zvoka na morski gladini (približno 1235 km/h).
Vendar pa je približno 4% od Hitrost zvoka, je ta ulomek dovolj velik, da sproži jasno oceno spremembe zvoka sirene iz višje v nižjo, ravno ko vozilo mimo opazovalca.
vidni spekter
El vidni spekter elektromagnetnega sevanja, pojasnjuje, da če se predmet odmakne, se njegova svetloba premakne na daljše valovne dolžine. To povzroči rdeči premik. Tudi če se predmet približa, ima njegova svetloba krajšo valovno dolžino, zato je modro zamaknjena. Odstopanje, ki ga povzroči proti rdeči ali modri barvi, je nepomembno tudi pri velikih hitrostih, kot so zadevne hitrosti med zvezdami ali med galaksijami.
Po drugi strani, kar se tiče vidnost človeškemu očesu, ne more zajeti spektra, lahko ga meri le posredno z uporabo natančnih instrumentov, kot so spektrometri. Če bi se objekt, ki oddaja, premikal s pomembnimi delci svetlobne hitrosti, bi lahko bila sprememba valovne dolžine neposredno opazna. Dopplerjev učinek je zelo uporaben v astronomiji in se kaže v tako imenovanem rdečem ali modrem premiku.
Ta učinek uporabljajo astronomi za merjenje hitrosti, s katero se zvezde in galaksije premikajo proti Zemlji ali stran od nje. Gre za radialne hitrosti Dopplerjevega učinka. Gre za a fizični pojav ki se uporablja predvsem za odkrivanje dvojnih zvezd, za merjenje hitrosti vrtenja zvezd in galaksij. Čeprav se uporablja tudi za odkrivanje eksoplanetov blizu Zemlje ali satelitov, izstreljenih v vesolje.
Najpomembneje je omeniti, da se rdeči premik uporablja tudi za merjenje širitve prostora. V tem primeru v resnici ne gre za Dopplerjev učinek svetloba v astronomiji odvisno je od spoznanja, da spektri zvezd niso homogeni. Glede na študije so prikazane dobro definirane absorpcijske linije frekvenc, ki so v skladu z energijami, potrebnimi za vzbujanje elektronov različnih elementov z ene ravni na drugo.
absorpcijske linije
Dopplerjev učinek je priznan kot dejstvo, da se znani vzorci absorpcijskih linij ne zdijo vedno skladni s frekvencami, ki so pridobljene iz spektra stacionarnega svetlobnega principa. To se zgodi, ker ima modra svetloba višjo frekvenco kot rdeča svetloba, spektralne črte bližajočega se astronomskega vira svetlobe so modro zamaknjene, tiste umikajočega pa modro. rdeči premik.
Dopplerjev radar
Kar pojasnjuje vse našteto je, da nekatere vrste radar uporablja Dopplerjev učinek. To počnejo z namenom, da izmerijo hitrost zaznanih predmetov. Skupina radarjev je izstreljena na premikajočo se tarčo. Omenimo lahko primer avtomobila, na primer, da policija uporablja radar za zaznavanje hitrosti vozil.
Glede na to, ko se približate ali oddaljite od radarskega vira, lahko določiti hitrost predmeta. Vsak naslednji val radarja mora potovati dlje, da doseže avtomobil, preden se odbije in ponovno zazna v bližini vira. Analogno je enak vsakemu valu, ker se mora premakniti dlje. Razdalja med vsakim valom se poveča in to je tisto, kar povzroči povečanje valovne dolžine.
V nekaterih primerih se ta radarski žarek uporablja pri avtomobilu v gibanju in če se približa opazovanemu vozilu, potem vsak naslednji val potuje krajšo razdaljo, kar povzroči zmanjšanje valovna dolžina. V vsakem primeru izračuni Dopplerjevega učinka omogočajo natančno določitev hitrosti vozila, ki ga opazuje radar. Poleg tega mehanizem bližine, razvit med drugo svetovno vojno, temelji na Dopplerjevem radarju.
To je zato, da se eksploziv sproži ob pravem času glede na njihovo višino nad tlemi ali oddaljenost od cilja. Glede na Dopplerjev premik je prizadet val, ki pada na tarčo. Na ta način se val odbije nazaj v radar, sprememba frekvence, ki jo opazi a premikajoči se radar Glede na tarčo, ki se prav tako premika, je ta funkcija njegove relativne hitrosti in je dvakrat večja od tiste, ki bi bila zabeležena neposredno med oddajnikom in sprejemnikom.
povratni Dopplerjev učinek
Še danes in od leta 1968 so znanstveniki preučevali verjetnost, da obstaja povratni Dopplerjev učinek. Eden od znanstvenikov, vključenih v to raziskavo, je bil rusko-ukrajinski fizik Victor Veselago. Poskus, ki naj bi odkril ta učinek, sta izvedla Nigel Seddon in Trevor Bearpark leta 2003 v Bristolu v Združenem kraljestvu.
V zvezi s tem so znanstveniki z različnih univerz navedli, da je ta učinek mogoče opaziti tudi pri optičnih frekvencah. Med univerzami, ki so bile izpostavljene v tej raziskavi, sta bili Tehnološka univerza Swinburne in Univerza za znanost in tehnologijo v Šanghaju. Takšna odkritja so mogoča, zahvaljujoč generaciji a fotonski kristal.
Na to steklo so projicirali a laserski žarek. Zaradi tega se je kristal obnašal kot superprizma, na ta način je bilo mogoče opaziti povratni Dopplerjev učinek.
V nekaterih primerih je zakon mogoče zamenjati s teorijo, resnica pa je, da so teorije skupina organiziranih idej, ki pojasnjujejo možen pojav. Te izhajajo iz opazovanja, izkušenj ali logičnega sklepanja. Vendar razlaga možnosti in ne dejstev ali razlaga vedenja.
Zakonov vesolja je več, kot si mislimo, pravzaprav so to nekateri, ki so vplivali na potek zgodovine znanosti. Prva stvar, ki jo je treba razumeti, je, da so zakoni vesolja, za razliko od zakonitih ali tistih, ki jih nalaga človek, vedenja, s katerimi obnašanje univerzalnega. To pomeni, da so norme, ki pojasnjujejo gibanje univerzalne celote.