Određivanje brzine kretanja GPS-om. Brzina sunca i galaksije u svemiru. Koliko se brzo krećemo kroz svemir?

29.11.2020 Zanimljiv

Sjedite, stojite ili ležite čitajući ovaj članak i nemate osjećaj da se Zemlja oko svoje osi vrti vrtoglavom brzinom - otprilike 1700 km/h na ekvatoru. Međutim, brzina rotacije ne izgleda tako brzo kada se pretvori u km/s. Rezultat je 0,5 km/s - jedva primjetan bljesak na radaru, u usporedbi s drugim brzinama oko nas.

Kao i drugi planeti Sunčevog sustava, Zemlja se okreće oko Sunca. A da bi ostao u svojoj orbiti, kreće se brzinom od 30 km/s. Venera i Merkur, koji su bliže Suncu, kreću se brže, Mars, čija orbita prolazi iza orbite Zemlje, kreće se mnogo sporije.

Ali ni Sunce ne stoji na jednom mjestu. Naša galaksija Mliječni put je ogromna, masivna i također pokretna! Sve zvijezde, planeti, oblaci plina, čestice prašine, crne rupe, tamna tvar - sve se to kreće u odnosu na zajednički centar mase.

Prema znanstvenicima, Sunce se nalazi na udaljenosti od 25.000 svjetlosnih godina od središta naše galaksije i kreće se u eliptičnoj orbiti, čineći puni krug svakih 220-250 milijuna godina. Ispada da je brzina Sunca oko 200-220 km/s, što je stotinama puta više od brzine Zemlje oko svoje osi i desetke puta više od brzine njezina kretanja oko Sunca. Ovako izgleda kretanje našeg sunčevog sustava.

Je li galaksija stacionarna? Ne opet. Divovski svemirski objekti imaju veliku masu, pa stoga stvaraju snažna gravitacijska polja. Dajte Svemiru malo vremena (a imamo ga već oko 13,8 milijardi godina), i sve će se početi kretati u smjeru najveće gravitacije. Zato Svemir nije homogen, već se sastoji od galaksija i skupina galaksija.

Što to znači za nas?

To znači da Mliječni put prema sebi privlače druge galaksije i grupe galaksija koje se nalaze u blizini. To znači da masivni objekti dominiraju procesom. A to znači da ne samo naša galaksija, već i svi oko nas su pod utjecajem ovih "traktora". Sve smo bliže razumijevanju što nam se događa u svemiru, ali još uvijek nam nedostaju činjenice, npr.

  • koji su bili početni uvjeti pod kojima je nastao Svemir;
  • kako se različite mase u galaksiji kreću i mijenjaju tijekom vremena;
  • kako je nastala Mliječna staza i okolne galaksije i klasteri;
  • i kako se to sada događa.

Ipak, postoji trik koji će nam pomoći da to shvatimo.

Svemir je ispunjen reliktnim zračenjem s temperaturom od 2,725 K, koje se očuvalo od Velikog praska. Tu i tamo postoje sitna odstupanja - oko 100 μK, ali ukupna temperaturna pozadina je konstantna.

To je zato što je Svemir nastao Velikim praskom prije 13,8 milijardi godina i još uvijek se širi i hladi.

380 000 godina nakon Velikog praska, Svemir se ohladio na takvu temperaturu da je postalo moguće stvaranje atoma vodika. Prije toga, fotoni su stalno bili u interakciji s drugim česticama plazme: sudarali su se s njima i razmjenjivali energiju. Kako se Svemir hladio, bilo je sve manje nabijenih čestica i više prostora između njih. Fotoni su se mogli slobodno kretati u prostoru. CMB zračenje su fotoni koje je plazma emitirala prema budućem položaju Zemlje, ali su izbjegli raspršenje jer je rekombinacija već započela. Do Zemlje stižu kroz svemirski prostor koji se nastavlja širiti.

To zračenje možete "vidjeti" sami. Šum koji se javlja na praznom TV kanalu ako koristite jednostavna antena, slične zečjim ušima, 1% su uzrokovane kozmičkim mikrovalnim pozadinskim zračenjem.

Ipak, temperatura reliktne podloge nije ista u svim smjerovima. Prema rezultatima istraživanja misije Planck, temperatura se neznatno razlikuje na suprotnim hemisferama nebeske sfere: nešto je viša u dijelovima neba južno od ekliptike - oko 2,728 K, a niža u drugoj polovici - oko 2.722 tisuća kuna


Karta mikrovalne pozadine napravljena teleskopom Planck.

Ova je razlika gotovo 100 puta veća od ostalih promatranih temperaturnih varijacija u CMB-u i dovodi u zabludu. Zašto se ovo događa? Odgovor je očit - ova razlika nije posljedica fluktuacija u kozmičkom mikrovalnom pozadinskom zračenju, ona se pojavljuje jer postoji kretanje!

Kada se približite izvoru svjetlosti ili se on približi vama, spektralne linije u spektru izvora pomiču se prema kratkim valovima (ljubičasti pomak), kada se udaljite od njega ili se on udaljava od vas, spektralne linije se pomiču prema dugim valovima (crveni pomak). ).

CMB zračenje ne može biti više ili manje energično, što znači da se krećemo kroz svemir. Dopplerov efekt pomaže odrediti što je naše Sunčev sustav giba se u odnosu na CMB brzinom od 368 ± 2 km/s, a lokalna skupina galaksija, uključujući Mliječnu stazu, Andromedinu galaksiju i galaksiju Trokuta, giba se brzinom od 627 ± 22 km/s u odnosu na CMB. To su takozvane pekularne brzine galaksija koje iznose nekoliko stotina km/s. Osim njih, tu su i kozmološke brzine nastale širenjem Svemira i izračunate prema Hubbleovom zakonu.

Zahvaljujući zaostalom zračenju Velikog praska, možemo primijetiti da se sve u Svemiru neprestano kreće i mijenja. A naša galaksija samo je dio ovog procesa.

Pomoću navigatora također možemo odrediti brzinu automobila. Međutim, to može izazvati nesporazum. Dakle, vozite auto, brzinomjer pokazuje brzinu od 100 km/h, a navigator 95 km/h. Kako možete odrediti koja su od ovih očitanja točna? Odgovor na ovaj fenomen je da je, iz sigurnosnih razloga, to uobičajeno u cijelom svijetu stvarna brzina uspori malo auto. Stoga navigator u pravilu pokazuje 3-5% nižu brzinu od brzinomjera automobila.

Svaki navigator ima funkciju brzine, tj. pokazuje prosječnu brzinu kojom se krećemo. Ova funkcija je potrebna kako bismo odredili koliko nam je vremena preostalo da stignemo do željene točke.

Na primjer, prema navigatoru, udaljenost do automobila ili do neke rijeke je 3 km, a naš Prosječna brzina– 3 km/h. Stoga ćemo tamo stići za sat vremena. I na ovaj način možete planirati udaljenost. Dakle, ako znamo da je automobil udaljen 3 km, a mi se trebamo vratiti do određenog vremena, možemo planirati ovo vrijeme, prilagođavajući brzinu kretanja u hodu.

Prilikom ribolova preporučljivo je uvijek držati navigator uključen. Navigator ulazi u pravi način rada nakon što kontaktira najmanje tri satelita, uspostavi komunikaciju s njima i odredi svoje koordinate. Stoga je potrebno vrijeme da se navigator vrati u način rada.

Različiti modeli navigatora zahtijevaju različita vremena za komunikaciju sa satelitima. Osim toga, isti navigator može komunicirati sa satelitima na različite načine. Možete ga uključiti i odmah će kontaktirati satelite, au drugim slučajevima će "razmišljati" 7-8 minuta prije nego što uspostavi vezu.

Jedan od razloga za to su promjenjivi vremenski uvjeti. Dakle, ako koristimo navigator po sunčanom danu bez oblaka na otvorenom, on vrlo brzo komunicira sa satelitima i pronalazi ih maksimalan iznos. A ako se nalazimo u nekom zatvorenom prostoru, zidovi su armirano-betonske ploče, unutra je armatura (a armatura se ponaša kao neka vrsta paravana) i jako je teško da signal dođe do navigatora. Zbog toga je za povezivanje potrebno mnogo više vremena, a ponekad čak moramo izaći van kako bi navigator mogao komunicirati sa satelitima i kako bismo mogli odrediti svoju lokaciju.

Ista stvar se događa u planinskim područjima. Na primjer, stojimo usred dva brda koja su nam blokirana satelitima, au najboljem slučaju uspijemo kontaktirati samo dva ili tri satelita, a ostali su nedostupni. U ovom slučaju, moramo doseći neku najveću visoku točku. Ili, ako smo u šumi, među visokim drvećem, moramo tražiti čistinu, jer i visoka stabla malo izobličuju signal, pa je navigatoru teže kontaktirati satelite.

U velikim oblacima ili kišovitom vremenu, navigatoru također treba više vremena da komunicira sa satelitima i stoga mu treba više vremena da dođe u način rada. Stoga vam savjetujemo da ga odmah uključite kada dođete u ribolov i stignete na mjesto. Pronađeno dobro mjesto, riba je kljucala - odmah unesite ovu točku u memoriju navigatora. Ako je navigator u tom trenutku isključen, gubit ćete vrijeme, osim toga, dok uspostavlja komunikaciju sa satelitima, može vas negdje odnijeti struja ili vjetar, pa nećete imati vremena označiti točno mjesto koje vam treba.


Ostali ribolovni članci na temu:


    Najvažnija stvar kod panulanja smuđa je pridržavanje pauza. Općenito je prihvaćeno da treba napraviti dugu pauzu prilikom lova smuđa. Zapravo, to nije sasvim točno, jer bi pauza trebala biti ona koja je najprikladnija za dati spiner. ...


    Neizostavan atribut spinnera i uopće grgeča je satelitski navigator i mali teleskop. Satelitski navigator (sl. 46-31) vrlo je relevantan pri ribolovu u velikim vodenim tijelima, a ne samo u velikim. Ribnjak bi mogao biti...


    U ovom ćemo članku govoriti o vrlo zanimljivom dodatku koji je jednostavno nezamjenjiv za ribara. Govorimo o satelitskim navigatorima ili, kako ih još nazivaju, GPS prijemnicima. Razgovarat ćemo o tome što su GPS prijemnici, zašto su potrebni i kako ih koristiti...


    Različiti modeli GPS prijemnika imaju različite funkcije. Postoje modeli koji pokazuju vašu visinu iznad razine mora. Ako se bavite planinarenjem, ovu funkciju morate imati. Ribaru, naravno, takva funkcija nije potrebna. Ostali navigatori...


    Kada radite s elektromotorima, morate znati da postoje određena pravila, čije će poštivanje omogućiti korištenje elektromotora dugi niz godina. Koja su to pravila? Prvo, morate zapamtiti da promjena brzine na elektromotoru...


    Sada razgovarajmo o elektromotoru. Mora se reći da je električni motor jednostavno neophodan za ribolov na brodu pomoću štapa za predenje - i ne samo to. Električni motor ima mnoge prednosti. Prvo, apsolutno je tiho. Tako, ...

Sjedite, stojite ili ležite čitajući ovaj članak i nemate osjećaj da se Zemlja oko svoje osi vrti vrtoglavom brzinom - otprilike 1700 km/h na ekvatoru. Međutim, brzina rotacije ne izgleda tako brzo kada se pretvori u km/s. Rezultat je 0,5 km/s - jedva primjetan bljesak na radaru, u usporedbi s drugim brzinama oko nas.

Kao i drugi planeti Sunčevog sustava, Zemlja se okreće oko Sunca. A da bi ostao u svojoj orbiti, kreće se brzinom od 30 km/s. Venera i Merkur, koji su bliže Suncu, kreću se brže, Mars, čija orbita prolazi iza orbite Zemlje, kreće se mnogo sporije.

Ali ni Sunce ne stoji na jednom mjestu. Naša galaksija Mliječni put je ogromna, masivna i također pokretna! Sve zvijezde, planeti, oblaci plina, čestice prašine, crne rupe, tamna tvar - sve se to kreće u odnosu na zajednički centar mase.

Prema znanstvenicima, Sunce se nalazi na udaljenosti od 25.000 svjetlosnih godina od središta naše galaksije i kreće se u eliptičnoj orbiti, čineći puni krug svakih 220-250 milijuna godina. Ispada da je brzina Sunca oko 200-220 km/s, što je stotinama puta više od brzine Zemlje oko svoje osi i desetke puta više od brzine njezina kretanja oko Sunca. Ovako izgleda kretanje našeg sunčevog sustava.

Je li galaksija stacionarna? Ne opet. Divovski svemirski objekti imaju veliku masu, pa stoga stvaraju snažna gravitacijska polja. Dajte Svemiru malo vremena (a imamo ga već oko 13,8 milijardi godina), i sve će se početi kretati u smjeru najveće gravitacije. Zato Svemir nije homogen, već se sastoji od galaksija i skupina galaksija.

Što to znači za nas?

To znači da Mliječni put prema sebi privlače druge galaksije i grupe galaksija koje se nalaze u blizini. To znači da masivni objekti dominiraju procesom. A to znači da ne samo naša galaksija, već i svi oko nas su pod utjecajem ovih "traktora". Sve smo bliže razumijevanju što nam se događa u svemiru, ali još uvijek nam nedostaju činjenice, npr.

  • koji su bili početni uvjeti pod kojima je nastao Svemir;
  • kako se različite mase u galaksiji kreću i mijenjaju tijekom vremena;
  • kako je nastala Mliječna staza i okolne galaksije i klasteri;
  • i kako se to sada događa.

Ipak, postoji trik koji će nam pomoći da to shvatimo.

Svemir je ispunjen reliktnim zračenjem s temperaturom od 2,725 K, koje se očuvalo od Velikog praska. Tu i tamo postoje sitna odstupanja - oko 100 μK, ali ukupna temperaturna pozadina je konstantna.

To je zato što je Svemir nastao Velikim praskom prije 13,8 milijardi godina i još uvijek se širi i hladi.

380 000 godina nakon Velikog praska, Svemir se ohladio na takvu temperaturu da je postalo moguće stvaranje atoma vodika. Prije toga, fotoni su stalno bili u interakciji s drugim česticama plazme: sudarali su se s njima i razmjenjivali energiju. Kako se Svemir hladio, bilo je sve manje nabijenih čestica i više prostora između njih. Fotoni su se mogli slobodno kretati u prostoru. CMB zračenje su fotoni koje je plazma emitirala prema budućem položaju Zemlje, ali su izbjegli raspršenje jer je rekombinacija već započela. Do Zemlje stižu kroz svemirski prostor koji se nastavlja širiti.

To zračenje možete "vidjeti" sami. Smetnje koje se javljaju na praznom TV kanalu ako koristite jednostavnu antenu koja izgleda poput zečjih ušiju 1% uzrokuju CMB.

Ipak, temperatura reliktne podloge nije ista u svim smjerovima. Prema rezultatima istraživanja misije Planck, temperatura se neznatno razlikuje na suprotnim hemisferama nebeske sfere: nešto je viša u dijelovima neba južno od ekliptike - oko 2,728 K, a niža u drugoj polovici - oko 2.722 tisuća kuna


Karta mikrovalne pozadine napravljena teleskopom Planck.

Ova je razlika gotovo 100 puta veća od ostalih promatranih temperaturnih varijacija u CMB-u i dovodi u zabludu. Zašto se ovo događa? Odgovor je očit - ova razlika nije posljedica fluktuacija u kozmičkom mikrovalnom pozadinskom zračenju, ona se pojavljuje jer postoji kretanje!

Kada se približite izvoru svjetlosti ili se on približi vama, spektralne linije u spektru izvora pomiču se prema kratkim valovima (ljubičasti pomak), kada se udaljite od njega ili se on udaljava od vas, spektralne linije se pomiču prema dugim valovima (crveni pomak). ).

CMB zračenje ne može biti više ili manje energično, što znači da se krećemo kroz svemir. Dopplerov efekt pomaže odrediti da se naš Sunčev sustav kreće u odnosu na CMB brzinom od 368 ± 2 km/s, a lokalna grupa galaksija, uključujući Mliječni put, Andromedinu galaksiju i Trokutastu galaksiju, kreće se brzinom brzinom od 627 ± 22 km/s u odnosu na CMB. To su takozvane pekularne brzine galaksija koje iznose nekoliko stotina km/s. Osim njih, tu su i kozmološke brzine nastale širenjem Svemira i izračunate prema Hubbleovom zakonu.

Zahvaljujući zaostalom zračenju Velikog praska, možemo primijetiti da se sve u Svemiru neprestano kreće i mijenja. A naša galaksija samo je dio ovog procesa.