Universums uppkomst

Mål för kursen Eleven skall Skolverket 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

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

Allt har en början… En enorm explosion Expansion (utvidgning)

Big Bang – Den stora smällen Snabb utvidgning från koncentrerat tillstånd Mycket som talar för denna teori Ingenting som talar emot!

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!

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

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

Väteatom Heliumatom - + + -

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

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

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 (Pb+4) 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

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?

Solens ursprung Detta kallas för FUSION 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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)

Pangea –till- Idag