Demonstrere Universets udvidelse ved hjælp af en elastik og illustrere Hubbles lov og det kosmologiske princip.
Universet udvider sig, og galakser bevæger sig væk fra hinanden. Hubbles lov beskriver, hvordan hastigheden v af en galakse er proportional med dens afstand d fra os:
H0 er Hubblekonstanten, som angiver, hvor hurtigt Universet udvider sig. Det kosmologiske princip siger, at Universet ser ens ud uanset hvor man observerer fra – der er intet centrum.
Elastik
Lineal
Tus
Punkterne, du markerer på elastikken, repræsenterer galakser i Universet. Når du trækker i elastikken, simulerer du Universets udvidelse. For hvert træk antages, at der er gået 1 milliard år.
Klip elastikken over, så du har et langt bånd.
Marker punkterne A, B, C, D, E, F, G på elastikken med ca. 2 cm mellemrum, så A = 0 cm, B = 2 cm, ..., G = 12 cm.
Udstræk elastikken, så punkt g kommer til 14 cm. Sørg for at punkt A forbliver ved 0 cm.
Mål afstanden fra A til alle de andre punkter og skriv dem i et regneark.
Træk mere så udstrækningen, så at punkt G når når til 16 cm, 18 cm og 20 cm. For hvert træk registreres afstandene fra A til alle de andre punkter. Skriv dem ned i y-aksen (nedad)
Tabel: Træk (1-4) som rækker x-akse, Galakser (A-G) som kolonner y-akse.
A er referencepunkt og derfor altid ved 0. Beregn gennemsnitlig øgning i afstand (fart) for hver galakse i forhold til A.
Du kan beregne gennesmitsfarten ved at trække værdien ved "træk 5" fra startafstanden "ingen træk 0" og dividere med 5. Altså (G4-B4)/5 , (G5-B5)/5 ......
Lav et plot med:
x-akse: nutidsafstand fra A (B3 til B9)
y-akse: beregnet gennemsnitsfart, den kunne snildt stå i H3 til H9.
Find bedste rette linje gennem punkterne
Bestem hældningen for den rette linje. Dette er din elastik-models Hubblekonstant.
Udvider afstandene sig jævnt pr. træk?
Stemmer grafen med forventningen om proportionalitet mellem afstand og fart?
Tænk baglæns: Hvis galakse G bevæger sig med fx 2 cm/træk, hvor mange træk tilbage skal vi for at den møder A? (dvs. alder = afstand / fart) Så Hvornår har der været Big Bang på din elastik?
Sammenlign med formel for Universets alder: t = 1 / H
Hvis du har tid så gentag beregningerne, men denne gang med D som referencepunkt:
Beregn afstande og hastigheder i forhold til D
Lav en ny graf
Bestem ny Hubblekonstant
Er Hubblekonstanten ens, uanset om du måler fra A eller D? Hvad siger det om det kosmologiske princip?
Opsummer hvad du fandt:
Er fart proportional med afstand?
Fik du samme Hubblekonstant ved forskellige referencepunkter?
Passer dine data med det kosmologiske princip?