Geofag
Studentene
skal kunne
-gjøre
rede for teorier for jordklodens dannelse, kjenne til jordas oppbygning
og prosesser i jordskorpen
-
identifisere vanlige mineraler og bergarter, kunne gjennomføre feltarbeid
og knytte geologiske problemstillinger til geologien i et nærområde
-gjøre
rede for oppbyggingen av vårt eget solsystem, fenomener knyttet til
jorda og månens bevegelser og kunne orientere seg i forhold til de
mest kjente stjernebildene.
Liv i rom og tid
Hubbles lov ( 1889-1953)
Hubbel var den første
som systematisk undersøkte bevegelsene til galaksene rundt oss.
Han konkluderte med at farten som galaksene beveger seg bort fra oss
med (radialfarten), er proporsjonal med avstanden fra oss. Proporsjonalitetskonstanten
viser hvor mye farten øker når avstanden øker. Den
kalles Hubbels konstant, H
Hubbels lov setter sammenheng
mellom avstanden og den relative farten mellom to galakser slik at
v=
farten og r = avstanden og v = H . r
Verdien for H er avhengig
av observasjonene. I dag ligger verdien i område 15-30 km/s per million
lysår. ( 1 lysår er den avstanden som tilbakelegger
lyset i løpet av et år = 9,5 .1012
km )
Med verdien H = 17 km/s
per million lysår. Betyr det at farten øker med 17 km/s når
avstanden øker med en million lysår. To galakser med en
innbyrdes avtand på 100 millioner lysår fjerner seg fra hverandre
med en fart på
17 km/s .100
= 1700 km/s .
Vi regne ut v.h.a. Hubbels
lov når disse to galaksene lå inntil hverandre. ( Med andre
ord, når alt masse i universet var samlet)
Vi kaller tiden som er
gått fra galaksene var sammen, for , t og bruker forholdet
t = r/v
= 1/H dette gir 1/ 17 km/s / million lysår
=
( 1/ 17 km/s ) . 106 . 9,5 .1012
km
= 1,8 .1010
år
( 1 år = 31,5.106
s)
Dersom dette er riktig
alt masse i universet lå tett sammen for omlag 18 milliarder år
siden.
Derfor mener forskere
at universet oppstod ved en kosmisk eksplosjon, (Big Bang), for omkring
18 milliarder år siden. Dette kan være en øvre grense
for universets alder. En nedre grense kan være alderen til de eldste
stjerner. Den er omtrent 14 milliarder år.
Selve øyebliket
da universet ble født blir fortsatt noe uklar for oss. Men da hele
universet var i en tilstand med så høy temperatur at de fysiske
lovene våre ikke gjelder , er det tidspunktet vi kaller universets
skapelse. (Big Bang). I de første sekundene temperaturen falt til
noen milliarder kelvin, bare nøytroner,protoner og elektroner
og stråling. Noen minutter etter falt temperaturen til noen
hundre millioner kelvin. Da ble heliumkjerner dannet ved en nøytron-proton-reaksjon.
Så ble det dannet helium som utgjorde en firedel av all masse. Det
er dette heliuminnholdet, utviklet i løpet av minutter, som vi nå
har i universet.
Det fantes ingen nøytrale
atomer. Gassen var fullestendig ionisert, og den spredde all stråling.
Universet var ugjennomskinnelig for sin egen stråling i 1/2 million
år.
Ekpansjonen førte
til at temperaturen falt til cirka 3500 K. Protoner og elektroner slo seg
sammen og dannet hydrogen. Gassen var ikke lenge ionisert og universet
ble gjennomsiktig.
Strålingen kunne
gå uhindret i alle retninger. Strålingen var skap av et ugjennomsiktlig
legeme, et svart legeme, med en temperatur på 3500 K. Denne temperaturen
avgjorde egenskapene ved strålingen.
Det er denne strålingen
som også i dag gjennomtrenger verdensrommet i alle retninger som
kosmisk bakgrunnstråling.
( En slags bevis for Big
Bang teorien)