Deel 2: kosmografie
Hoofdstuk 4: ontstaan en evolutie heelal
1. Waarneming: het heelal wordt steeds groter:
Hoe verzamelen we informatie over het heelal?
Straling van sterren. Sterren zenden elektrische en magnetische stralen uit.
o Elektromagnetisch spectrum van sterrenlicht (info 4.1 p. 57).
o Gammastraling veroorzaakt kanker (bv.: kerncentrales).
o X-stralen
o Ultraviolet: kankerverwekkend, houdt ozonlaag tegen.
o Zichtbaar licht: wat wij kunnen zien (kleuren van de regenboog). Onze
ogen zijn gevoelig tot zichtbaar licht.
o IR: warmte.
o Microgolf: +/- 10 cm lang.
o Radiogolf: lengte van +/- 3-10 meter (gebouw).
Analyse van de golflengte van het lichtspectrum van sterren kan 3 verschillende
hypotheses opleveren: situatie A, B, C -> maar welke? (Info 4.2 P. 58)
A: Golflengte of lengte van 1 straal van uitgezonden straling van ster is constant
in de tijd (statisch).
B: Golflengte of lengte van 1 straal van uitgezonden straling van ster wordt
kleiner in tijd (krimpt).
C: Golflengte of lengte van 1 straal van uitgezonden straling van ster wordt groter
in tijd (expandeert).
Welke situatie stelt het systeem Zon-Aarde voor? A of C.
In de realiteit: C (maar dit gebeurt zeer traag!)
o Hoe verder je in het universum kijkt, hoe beter je kan waarnemen dat de
lichtstralen langer worden. Moest het heelal niet groter worden zouden de
lichtstralen dezelfde lengte houden.
Besluit van wetenschappelijke analyse van de golflengte van lichtspectrum van sterren
ten opzichte van de Aarde?
Situatie C, dus sterren verwijderen zich van de Aarde = roodverschuiving = “Doppler-effect”
dus heelal expandeert. Hoe roder het licht is, hoe langer de lengte van een straal.
1
, Expansie is vergelijkbaar met opgeblazen ballon en daar bijkomend, hoe verder
sterrenstelsel, hoe sneller het zich van ons verwijdert. Het verplaatst zich dus sneller en
sneller. Dus niet aan een constante snelheid, maar aan een versnelling. (“De doos wordt
groter maar er blijft evenveel inzitten. De afstand tussen de objecten vergroot maar de
massa blijft hetzelfde en alles wordt dus groter.”)
2. Ontstaan van het heelal
Big Bang = oerknal = enorme explosie = 13,7 miljard jaar oud.
Ontstaan van massa, ruimte, tijd en energie (zat allemaal in dat punt).
o Drukverschillen maken verschil tussen sterren en lege ruimte (Info 4.4 p.
59)
Sterren ontstaan uit het verdichten van hete gas dat ontstaat door de verdichting van
materie. Na het ontstaan van sterren blijft er minder warm gas en stof over. Deze
stofdeeltjes klitten aan elkaar en zo groeit er een planeet die afkoelt en door haar
zwaartekracht een gasvormige laag aan zich bindt.
Met T + p OND. Groot en heelal OND. Klein
Grondlegger theorie: G. Lemaître (jaren 1930)
Bevestiging theorie door achtergrondstraling (Info 4.3 p. 58)
o Ze hebben een satelliet gelanceerd die zoekt naar temperatuurverschillen
van een paar miljoensten van een graad in de achtergrondstraling die is
ontstaan na de Big Bang.
T-kaart (2003) van achtergrondstraling van het heelal met leeftijd = 380* 10^3 jaar (380 000)
Blauw= “koud”
Rood= “warm”
Hieruit bewezen dat leeftijd heelal = 14 miljard jaar.
Alle lichtstralen zijn licht gebogen = gebogen geheel.
3. Evolutie heelal
Eeuwige expansie?
Afhankelijk van:
1) Totale p van heelal
- Met EM-straling kunnen we tot nu toe enkel zichtbare massa waarnemen
- Nieuwe wetenschappelijke ontwikkelingen beginnen echter toe te laten via
zwaartekracht-verschillen onzichtbare massa (= donkere materie + donkere
energie = zwarte gaten) in kaart te brengen -> ons heelal kan dus eigenlijk 1 grote
doorzichtbare blubber zijn.
2
Hoofdstuk 4: ontstaan en evolutie heelal
1. Waarneming: het heelal wordt steeds groter:
Hoe verzamelen we informatie over het heelal?
Straling van sterren. Sterren zenden elektrische en magnetische stralen uit.
o Elektromagnetisch spectrum van sterrenlicht (info 4.1 p. 57).
o Gammastraling veroorzaakt kanker (bv.: kerncentrales).
o X-stralen
o Ultraviolet: kankerverwekkend, houdt ozonlaag tegen.
o Zichtbaar licht: wat wij kunnen zien (kleuren van de regenboog). Onze
ogen zijn gevoelig tot zichtbaar licht.
o IR: warmte.
o Microgolf: +/- 10 cm lang.
o Radiogolf: lengte van +/- 3-10 meter (gebouw).
Analyse van de golflengte van het lichtspectrum van sterren kan 3 verschillende
hypotheses opleveren: situatie A, B, C -> maar welke? (Info 4.2 P. 58)
A: Golflengte of lengte van 1 straal van uitgezonden straling van ster is constant
in de tijd (statisch).
B: Golflengte of lengte van 1 straal van uitgezonden straling van ster wordt
kleiner in tijd (krimpt).
C: Golflengte of lengte van 1 straal van uitgezonden straling van ster wordt groter
in tijd (expandeert).
Welke situatie stelt het systeem Zon-Aarde voor? A of C.
In de realiteit: C (maar dit gebeurt zeer traag!)
o Hoe verder je in het universum kijkt, hoe beter je kan waarnemen dat de
lichtstralen langer worden. Moest het heelal niet groter worden zouden de
lichtstralen dezelfde lengte houden.
Besluit van wetenschappelijke analyse van de golflengte van lichtspectrum van sterren
ten opzichte van de Aarde?
Situatie C, dus sterren verwijderen zich van de Aarde = roodverschuiving = “Doppler-effect”
dus heelal expandeert. Hoe roder het licht is, hoe langer de lengte van een straal.
1
, Expansie is vergelijkbaar met opgeblazen ballon en daar bijkomend, hoe verder
sterrenstelsel, hoe sneller het zich van ons verwijdert. Het verplaatst zich dus sneller en
sneller. Dus niet aan een constante snelheid, maar aan een versnelling. (“De doos wordt
groter maar er blijft evenveel inzitten. De afstand tussen de objecten vergroot maar de
massa blijft hetzelfde en alles wordt dus groter.”)
2. Ontstaan van het heelal
Big Bang = oerknal = enorme explosie = 13,7 miljard jaar oud.
Ontstaan van massa, ruimte, tijd en energie (zat allemaal in dat punt).
o Drukverschillen maken verschil tussen sterren en lege ruimte (Info 4.4 p.
59)
Sterren ontstaan uit het verdichten van hete gas dat ontstaat door de verdichting van
materie. Na het ontstaan van sterren blijft er minder warm gas en stof over. Deze
stofdeeltjes klitten aan elkaar en zo groeit er een planeet die afkoelt en door haar
zwaartekracht een gasvormige laag aan zich bindt.
Met T + p OND. Groot en heelal OND. Klein
Grondlegger theorie: G. Lemaître (jaren 1930)
Bevestiging theorie door achtergrondstraling (Info 4.3 p. 58)
o Ze hebben een satelliet gelanceerd die zoekt naar temperatuurverschillen
van een paar miljoensten van een graad in de achtergrondstraling die is
ontstaan na de Big Bang.
T-kaart (2003) van achtergrondstraling van het heelal met leeftijd = 380* 10^3 jaar (380 000)
Blauw= “koud”
Rood= “warm”
Hieruit bewezen dat leeftijd heelal = 14 miljard jaar.
Alle lichtstralen zijn licht gebogen = gebogen geheel.
3. Evolutie heelal
Eeuwige expansie?
Afhankelijk van:
1) Totale p van heelal
- Met EM-straling kunnen we tot nu toe enkel zichtbare massa waarnemen
- Nieuwe wetenschappelijke ontwikkelingen beginnen echter toe te laten via
zwaartekracht-verschillen onzichtbare massa (= donkere materie + donkere
energie = zwarte gaten) in kaart te brengen -> ons heelal kan dus eigenlijk 1 grote
doorzichtbare blubber zijn.
2
