У универзалном животу, не само у животу људи, Универзумом управљају одређена понашања која објашњавају његово сјајно функционисање, отуда и Закони универзума. На овај начин се и наше окружење одржава у потпуном реду, јер је увек потребно да човек разради неколико закона или норми које објашњавају ставове о томе шта се дешава около или шта треба да се ради, у правном случају.
С друге стране, у астрономија створени закони нису били творевина људског бића. Такви закони су константе које објашњавају правилно функционисање или понашање нашег Универзума. У ствари, на основу закона Универзума, могуће је покренути студије целине у свемиру. Ово укључује кретање звезда, планета, метеорита, комета, између осталог.
Поред овога, постоје и Универзумске појаве. Што се тиче овог аспекта, човек до сада није могао да разуме његову праву природу. Разлог томе је што су оне део мистерије, али је могуће да ове аномалије делују на основу сопствених закона, који дају кретање у простору. Пример за то је случај тамне енергије. Још се не зна тачно шта је то, нити разлог његовог убрзаног понашања.
Име тамна енергија, настаје управо зато што се енергија не може визуелизовати и према тами овог феномена је познато њено понашање, што резултира експанзивним кретањем на универзалном нивоу. Из тог разлога је неопходно објаснити неке универзалне законе које су открили велики научници.
Кеплерови закони
Као што је поменуто, нико их није наметнуо, већ су открили да Универзумом управљају неки закони да би деловао у свом свом сјају. Тако су научници кроз студије открили законе на којима се Универзум заснивао током свог деловања. Дакле, пружање информација које помажу људском бићу да сазна све Космос или који служи као сарадња за даље студије.
Један од ових великих научника и сарадника у науци био је чувени научник астрономије, Јоханнес Кеплер. Кеплер је проучавао звезде у универзалном свемиру на такав начин да је створио оно што данас зовемо Кеплерови закони. Није један, већ три закона који се баве оним што се односи на кретање планета Сунчевог система. Ови закони су формулисани почетком XNUMX. века. Међутим, данас остају на снази и функционишу као основа за претходне студије о понашању Универзума.
Кеплер је засновао своје законе на планетарним подацима како би разумео кретања. Ове податке је прикупио и дански астроном Тицхо Брахечији је био помоћник. Из тог разлога подаци остају у научним истраживањима. Предлози који су произашли из ових истраживања раскинули су са вековима старом тврдњом да се планете крећу кружним орбитама. Ово су три закона које је разрадио Кеплер:
Кеплеров први закон
У овом закону, Кеплер је објаснио да су орбите у Планете се окрећу око сунца. Он, међутим, додаје да су уместо кружне, то орбите које су елиптичне и у којима Сунце заузима једно од жаришта елипсе. То јест, центар овог закона заснива се на објашњењу да су орбите око Сунца елиптичне.
Касније је Тихо Брахе направио запажања у којима је Кеплер донео одлуку да утврди да ли путање планета може се описати кривом. Међутим, покушајима и грешкама, успео је да открије да елипса може тачно да опише путању планете око Сунца.У принципу, елипсе су дефинисане дужином две осе које поседују.
Што се тиче мере, у поређењу са кругом може се рећи да има исти пречник горе и доле, ако се мери по ширини. Али с друге стране, елипса има пречника разних дужина, она увек мора бити оваква јер нема облик у коме све његове странице имају исту меру, као што бива са кругом. У ствари, најдужа оса се зове главна оса, а најкраћа оса се назива споредна.
Све ово објашњење излази на видело пошто се по тој удаљености зна да планете се крећу у елипсама, иако су у стварности орбите скоро кружне. Поред планета, комете су такође добар пример објеката у нашем Сунчевом систему који могу имати високо елиптичне орбите.
Када је Кеплер успео да утврди да се планете крећу око Сунца у облику елипса, тада је открио још једну занимљиву чињеницу. Кеплер је доказао чињеницу да се брзине планета разликују, као кружи сунце.
Кеплеров други закон
Овај закон је оно што даје континуитет претходном открићу. Ово имплицира да је ово место где Кеплер објашњава о брзина планета. Поред овога, управо у овој специфичној тачки он наводи да су области захваћене сегментом који спаја Сунце са планетом такође пропорционалне времену које се користи за њихово описивање. На овај начин се мери брзина планета, с тим да што је планета ближе Сунцу, она се брже креће.
Овај други закон Кеплер је открио покушајем и грешком. Ово истраживање је настало када је Кеплер то приметио линија која повезује планете и сунцепокрива исту област у истом временском периоду. Пратећи ово, Кеплер је открио да када су планете близу Сунца у својој орбити, оне се крећу брже него када су удаљене. Овај рад је навео Кеплера да дође до важног открића о удаљеностима планета.
Кеплеров трећи закон
Већ у овом трећем закону не објашњава се само брзина. У овом аспекту је објашњено пре свега о удаљеност. Понашање планета, према њиховој удаљености. Из тог разлога, у овом трећем закону Кеплер наглашава да су квадрати звезданих периода окретања планета које се окрећу око Сунца пропорционални коцкама великих полуосе њихових елиптичних путања.
Према овом закону, могуће је закључити да су планете које су најудаљеније од Сунца оне које круже мањом брзином од најближих. На тај начин следи да је период револуције, зависи од удаљености до Сунца. Резултат овога је добијен помоћу следеће математичке формуле: П2 = а3. Ова формула објашњава да су планете удаљене од Сунца оне којима је потребно најдуже да га обиђу, за разлику од оних које су близу Сунца.
Закони Исака Њутна
Од постојећих закона на научном нивоу, астроном, физичар и математичар Исака Њутна, одиграо је трансценденталну улогу у његовом раду. Оно што је Њутн урадио је да имплицира орбиталну путању Месеца и сваког од вештачких сателита који су лансирани у свемир за научна истраживања.
Један од закона који објашњавају понашање Универзума и тела која се налазе у њему је познати закон гравитације или закон гравитације. Овај закон је формулисао Исак Њутн 1684. Према ономе што је Њутн проучавао, привлачење гравитације између два тела је директно једнако ономе што је производ њихових маса. Међутим, он је обрнуто пропорционалан квадрату удаљености између њих.
Овај закон који се зове закон универзалне гравитације, то је закон класичне физике. Могло би се рећи да је и фундаменталан у науци, јер описује гравитациону интеракцију између различитих тела са масом. Тај који је формулисао овај закон био је Исак Њутн и објавио га кроз своју књигу под називом Пхилосопхиае Натуралис Принципиа Матхематица, из 1687. У овој књизи се први пут успоставља квантитативни однос силе којом се привлаче два предмета са масом.
Оно што ово објашњење показује јесте да се однос емпиријски закључује посматрањем. На тај начин Њутн је закључио да сила којом два тела неједнаке масе привлаче једно друго, зависи само од вредности њихових маса и квадрата растојања који их раздваја.
Други Њутнов закон
Њутн је такође успео да одреди понашање између великих растојања од раздвајање између тела. У том смислу, примећено је да сила ових маса делује на веома приближан начин. Ово је као да је сва маса сваког од тела концентрисана искључиво у гравитационој медули. То значи да су ови објекти као да су само тачка. То је оно што омогућава значајно смањење сложености интеракција између сложених тела.
La Њутнов други закон, објашњава убрзање услед гравитације. На основу овога се објашњава ефекат земаљске гравитационе привлачности. Ово указује да је убрзање које носи тело сразмерно сили која на њега делује, добија се да је убрзање које претрпе тело услед силе теже коју врши друго. То значи да је наведено убрзање независно од масе коју предмет има, искључиво зависи од масе тела које делује силом и његовог растојања.
Наравно, то је у складу са обема масама које су повезане а константа пропорционалности. Што имплицира да се управо маса наведеног објекта може увести у закон универзалне гравитације, у његовом најједноставнијем облику и само ради једноставности. Из тог разлога је неопходно да ова студија има два тела различите масе.
Пример између две масе са различитим масама је месец и вештачки сателит. Наравно, ово важи само све док сателит има масу од неколико килограма. У овом случају они су на истој удаљености од Земље, убрзање које ово производи на оба је потпуно исто. Како ово убрзање има исти смер као и сила, односно у правцу који спаја оба тела.
Како функционише овај закон?
Шта производи ефекат убрзања гравитације је да ако се на оба тела не делује никаква друга спољна сила, она ће се кретати у орбитама једно са другим. Према овом понашању, кретање планета је савршено описано. Или конкретно систем између Земље и Месеца.
Овај закон се такође бави тела која слободно падају, приближавање једног тела другом, као што се дешава са сваким предметом који пустимо у ваздух и који неминовно пада према земљи, у правцу центра Земље. Захваљујући овом закону, убрзање гравитације може се одредити, стварајући тако било које тело које се налази на датој удаљености. Пример овога је закључак да је убрзање услед гравитације које налазимо на површини Земље последица масе Земље.
То значи да је убрзање које претрпи падајући објекат практично исто у простору, на удаљености на којој се објекат налази. Међународна свемирска станица. Што значи да је то 95% гравитације коју имамо на површини, само разлика од 5%. Важно је запамтити да чињеница да астронаути не осећају гравитацију није зато што је гравитација нула. Пре је то због стања бестежинског стања или непрекидног слободног пада.
С друге стране, гравитација коју једна особа врши на другу, удаљену један метар, за особу од око 100 кг, чињеница је због које не осећамо гравитацију коју врше мала масивна тела попут нас.
Ограничења Њутнових закона
Истина је да је закон универзалне гравитације довољно близак да опише понашање планете око Сунца, а чак објашњава и исто кретање вештачког сателита који је релативно близу Земље. У деветнаестом веку било је могуће посматрати неке мали проблеми то се није могло решити.
Ови недостаци су били слични онима у орбитама Урана, које су се могле решити након открића Нептуна. Нарочито је била орбита планете Меркур, која уместо да буде затворена елипса, како је предвиђала Њутнова теорија. То је елипса која се у свакој орбити окреће, на овај начин се најближа тачка Сунцу, која се зове перихел, благо помера. Тачно 43 лучне секунде по веку, у покрету познатом као прецесија.
У овом тренутку, као иу случају Урана, такође је претпостављено постојање планете која је унутрашња у односу на Сунце. Ова планета се звала Вулкан, што такође не би било примећено јер је била тако близу Сунца и била је скривена од његов сјај. Али истина је да ова планета не постоји. У сваком случају његово постојање је било неизводљиво. То имплицира да овај проблем није могао бити решен, све до доласка Ајнштајнове опште теорије релативности.
Осим ове непријатности, тренутно износ од одступања посматрања Постоји неколико постојећих који се не могу објаснити Њутновом теоријом: Једна од њих је поменута орбита планете Меркур, која није затворена елипса како предвиђа Њутнова теорија. У таквом случају то не би био закон, већ пропала теорија, јер се ради о квазиелипси која се секуларно ротира. Ово производи проблем напредовања перихела који је први пут објашњен само са формулацијом опште теорије релативности.
доплер ефекат
Неопходно је знати, поред наведених закона, шта је доплер ефекат, пошто се бави варијацијом таласне дужине светлости. Ефекат је добио име по аустријском физичару Кристијану Андреасу Доплеру. У њему он објашњава шта је привидна промена фреквенције таласа изазвана релативним кретањем извора у односу на посматрача. Оно што објашњава овај ефекат, поред тога, јесте електромагнетно зрачење и звук тела, према њиховом кретању.
Пример Доплеровог ефекта је звук мотора аутомобила изблиза. Пошто је далеко, чује се мање гласно него близу. На исти начин то се дешава од тренутка када се звезда или цела галаксија удаљи и то се дешава зато што је њен спектар померен ка плавом, а када се удаљи помери се ка црвеном. И данас су галаксије на нишану црвено померене, што значи да удаљавају се од земље.
Примери Доплеровог ефекта се јављају сваког дана у коме је брзина којом се креће објекат који емитује таласе упоредива са велоцидад де пропагацион тих таласа. Као пример имамо брзину возила хитне помоћи (50 км/х), иако може изгледати безначајно у поређењу са брзином звука на нивоу мора (око 1235 км/х).
Међутим, то је око 4% од Брзина звука, овај део је довољно велик да подстакне јасну процену промене звука сирене са вишег у нижи тон, баш када возило пролази поред посматрача.
видљиви спектар
El видљиви спектар електромагнетног зрачења, објашњава да ако се објекат удаљи, његова светлост се помера на веће таласне дужине. Ово производи црвени помак. Такође, ако се објекат приближи, његова светлост има краћу таласну дужину, па се помера ка плавој. Одступање које производи према црвеној или плавој је безначајно чак и за велике брзине, као што су брзине између звезда или између галаксија.
S druge strane, što se tiče видљивост људском оку, не може да ухвати спектар, може само да га мери индиректно користећи прецизне инструменте као што су спектрометри. Ако би се објекат који емитује кретао значајним деловима брзине светлости, варијације у таласној дужини би могле бити директно приметне. Доплеров ефекат је веома користан у астрономији, а манифестује се у такозваном црвеном помаку или плавом помаку.
Овај ефекат користе астрономи за мерење брзине којом се звезде и галаксије крећу ка Земљи или даље од Земље. Овде се ради о радијалним брзинама Доплеровог ефекта. Реч је о а физички феномен који се углавном користи за откривање бинарних звезда, за мерење брзине ротације звезда и галаксија. Иако се користи и за откривање егзопланета близу Земље или сателита лансираних у свемир.
Најважније је напоменути да се црвени помак такође користи за мерење ширења простора. У овом случају то заправо није Доплеров ефекат. светлост у астрономији зависи од сазнања да спектри звезда нису хомогени. Према студијама, приказане су добро дефинисане апсорпционе линије фреквенција које су у кореспонденцији са енергијама потребним за побуђивање електрона различитих елемената са једног нивоа на други.
апсорпционе линије
Доплеров ефекат се препознаје као чињеница да се познати обрасци апсорпционих линија не слажу увек са фреквенцијама које се добијају из спектра принципа стационарне светлости. Ово се дешава зато што плава светлост има вишу фреквенцију од црвене светлости, спектралне линије приближавајућег астрономског извора светлости су померене у плаво, а оне оног који се повлачи су плаво померене. црвена смена.
Доплер радар
Оно што објашњава све наведено је да неке врсте радар користи Доплеров ефекат. Они то раде са намером да измере брзину откривених објеката. Група радара је испаљена на мету у покрету. Може се навести пример аутомобила, као у полицијској употреби радара за откривање брзине возила.
Према овоме, како се приближавате или удаљавате од радарског извора можете одредити брзину објекта. Сваки узастопни талас радара мора да путује даље да би стигао до аутомобила, пре него што се одбије и поново открије у близини извора. Аналогно, он се асимилира са сваким таласом јер мора да се креће даље. Растојање између сваког таласа се повећава и то је оно што производи повећање таласне дужине.
У неким случајевима, овај радарски сноп се користи са аутомобилом у покрету и ако се приближи посматраном возилу, онда сваки узастопни талас путује краћу удаљеност, производећи смањење таласна дужина. У свакој ситуацији, прорачуни Доплеровог ефекта омогућавају да се прецизно одреди брзина возила коју посматра радар. Поред овога, механизам близине, развијен током Другог светског рата, заснован је на Доплеровом радару.
Ово да би се експлозив детонирао у право време на основу њихове висине изнад земље или удаљености од мете. Према Доплеровом померању, утиче на талас који пада на мету. На овај начин, талас се рефлектовао назад до радара, а промена фреквенције коју је приметио а покретни радар У односу на мету која се такође креће, она је функција њене релативне брзине и двоструко је већа од оне која би била снимљена директно између емитера и пријемника.
обрнути Доплеров ефекат
И данас и од 1968. године научници су проучавали вероватноћу да постоји а обрнути Доплеров ефекат. Један од научника укључених у ово истраживање био је руско-украјински физичар Виктор Веселаго. Експеримент за који се тврди да је открио овај ефекат извели су Најџел Седдон и Тревор Берпарк 2003. године у Бристолу, Велика Британија.
С тим у вези, научници са различитих универзитета су изјавили да се овај ефекат може посматрати и на оптичким фреквенцијама. Међу универзитетима истакнутим у овом истраживању били су Технолошки универзитет Свинбурн и Универзитет за науку и технологију у Шангају. Будући да су таква открића могућа, захваљујући генерацији а фотонски кристал.
На то стакло су пројектовали а ласерски зрак. Због тога се кристал понашао као суперпризма, на тај начин се могао посматрати обрнути Доплеров ефекат.
У неким случајевима закон се може помешати са теоријом, али истина је да су теорије група организованих идеја које објашњавају могућа појава. Они се изводе из посматрања, искуства или логичког закључивања. Међутим, он објашњава могућности, а не чињенице или објашњава понашања.
Закони Универзума су више него што мислимо, у ствари, то су неки који су утицали на ток историје науке. Прво што треба схватити јесте да су закони Универзума, за разлику од законских или оних које намеће човек, понашања којима понашање универзалног. То јест, оне су норме које објашњавају кретања универзалне целине.