Universums%20uppkomst

1
Universums uppkomst
2
Mål för kursen

• Eleven skall
• ha kunskap om den naturvetenskapliga
  världsbildens framväxt samt universums och
  jordens historia
• kunna förstå skillnaden mellan påståenden
  grundade på fakta och värderande ståndpunkter
  inom naturvetenskapen
• Skolverket

3
Världsbild förändras

• Varje tro har sitt sätt att förklara världens
  /universums uppkomst
• Egypten (för 5000 år sedan)
• Jorden är platt skiva med kupol ovanför, där
  solen, månen, planeterna och stjärnorna fästade.
• Grekland (600-100 f.Kr.)
• Jorden är rund (sjöfararens observationer,
  Aristoteles observationer vid månförmörkelse)
• Grekland (150 e.Kr. )
• Geocentriska modell Orörliga, runda Jorden
  ligger i universums centrum(astronomen
  Ptolemaios)
• Polen (1500-talet)
• Heliocentriska modell - Solen. i centrum .
  Planeterna satt fast på klotrunda kristallsfärer
  och rör sig i cirkelformade banor runt solen.
  (präst och astronom Nikolaus Kopernikus)
• Tyskland (1600 talet)
• Heliocentriska modell utvecklas av Johannes
  Kepler (matematiker och astronom) ellipsformade
  planetbanor
• Galileo Galilei använde första gånger teleskop
  för sina observationer av planeter.
• Isaac Newton förklarade planeternas rörelse som
  en följd av gravitation
• Vetenskapen idag BigBang - teori

4

• Allt har en början

• En enorm explosion
• Expansion (utvidgning)

5
Big Bang Den stora smällen

• Snabb utvidgning från koncentrerat tillstånd
• Mycket som talar för denna teori
• Ingenting som talar emot!

6
Big Bang

• Skedde för ca 15 miljarder år sedan
• Före smällen Ej materia, ej tid
• Endast en het soppa av strålning (Energi)
• Energin expanderade och temperaturen sjönk så
  småningom!

7
Efter Big Bang

• Precis efter Big Bang växte universum explosivt!
• Inom loppet av 10-35 sekunder blev universum upp
  10100 gånger större
• Universum består endast av laddade partiklar
  protoner och elektroner
• Efter ca 380 000 år börjar dessa att rekombinera
  till neutrala atomer av typ väte och helium

8
Universums uppkomst

• Efter ytterligare 400 miljoner år uppstod de
  första stjärnorna
• Stjärnor har samlats i galaxer och galaxer i
  galaxhoppar
• Universum fick långsamt den form som det har i
  dag med sina miljarder galaxer
• Vintergatan, vår galax ca 12 miljarder år gammal

9

• Väteatom

• Heliumatom

-


-
10
Belägg för Big bang-teorin

• Universum utvidgas (expanderar)
• Detta kan man mäta med rödförskjutning (en form
  av Doppler-effekt)
• Genom att räkna baklänges kan man få fram att
  universum är ungefär 14 miljarder år gammalt
  (14 000 000 000 år)
• Temperaturen i universum minskat

11
Belägg för Big bang-teorin

• Universum expanderas (utvidgas)
• Einstein lagt fram teori att universum kan inte
  vara statiskt!
• I slutet av 1920-talet, Hubble stärkte denna
  teori
• Alla galaxer avlägsnar sig från varandra

12
Cern skapar Big Bang i mikroformat

• 2010-12-07
• Den stora partikelkrossaren LHC (Large Hadron
  Collider ) vid Cern i Schweiz har nu åstadkommit
  vad som beskrivs som ett Big Bang i miniatyr
• Ett återskapande av förutsättningarna vid
  universums tillkomst.
• Det har man gjort genom att låta blyjoner (Pb4)
  kollidera i superfart, varvid man uppnår en
  temperatur på 10 triljoner grader C.
• I det läget förvandlas blyjonerna till en så
  kallad kvark-gluonplasma med egenskaper som
  motsvarar universum någon miljondels sekund efter
  den stora ur-smällen

13
Solens ursprung

• Solen är en stjärna
• En stjärna bildas genom att stoftrika gasmoln
  dras samman
• Solen bildades för ca 5 miljarder år sedan
• Solen är lysande och avger värme VARFÖR?

14
Solens ursprung

• Inuti solen/stjärnor vid extrema temperatur
  (15000000 oC) och tryck kolliderar väteatomer
• Kärnreaktioner startas
• Vätekärnor förenas till tyngre kärnor -
  heliumatomer (He)

Detta kallas för FUSION
15
Solens ursprung

• Den frisatta energin avges då som strålning och
  värme
• Vår sol omvandlar varje sekund ca 4 miljoner ton
  väte till energi!

16
Solens ursprung

• Födelse av solen tog 60 miljoner år
• Utan denna energi, inget liv på jorden
• Kan solen någon gång slockna?

• Svar Ja! Väteförrådet beräknas räcka i
  ytterliggare 5 miljarder år.

17
En stjärna slocknar

• Så småningom tar vätebränslet slut
• Stjärnan drar sig samman och heliumkärnor slås
  samman
• Kol, syre kväve bildas
• Stjärnan exploderar, s.k. supernova
• Grundämnena kastas ut och kan ingå som material i
  nya stjärnor och planeter

18
Jordens utveckling

• Runt solen fanns fasta partiklar kvar i den s.k.
  protoplanetära skivan. Dessa klumpade så
  småningom ihop sig till planeter
• Jorden bildades för ca 4,6 miljarder år sedan
• Ogästvänlig plats med kollisioner med kometer,
  vulkanutbrott, jordskalv m.m.
• Kometer för med sig vatten, koldioxid, metangas.
• Dessa ämnen bildar den första atmosfären

19
Kometer

• Består mestadels av frusen gas, is och stoft
• Möjligen härstammar vatten och kol från just
  dessa kometnedslag

Bilden visar en komet som upphettas av solens
strålning
20
Jordens utveckling

• Sjön Siljan i Dalarna
• En nedslagskrater som är cirka 377 miljoner år
  gammal
• Kom till genom kollision med rymdmaterial (komet)

21
Jordens utveckling

• Jorden är varm, halvsmält!
• Krockarna med kometer frigör värmeenergi
• Radioaktiva reaktioner i planetens centrum frigör
  också värmeenergi
• Differentiering (uppdelning) sker
• Tunga grundämnen (Fe, Ni, U) sjunker in mot
  mitten
• Lättare grundämnen (Ca, Al) kvar på ytan
• Så småningom sjunker temperaturen tillräckligt
  för att det skall bildas en jordskorpa

22
Jordens utveckling

• I takt som Jorden svalnade övergick
  (kondenserade) vattenånga till vatten
• Ständiga regn pågått i miljontals år
• Sjöar och hav bildas
• Efter ca 2 miljarder år jordskorpan svalnar och
  når så småningom över vattennivån
• Kontinentalplattor börjar formeras

23
Jordens utveckling

• Superkontinent Pangea bildas 250 miljoner år
  sedan
• Plattorna rör sig idag mellan 9 90 mm per år
  och orsakar jordbävningar världen över
• I Sverige?
• Ja, vanligt men under 4 på richterskalan (ej
  märkbart)

24
Pangea till- Idag