Universums uppkomst och struktur
Enligt Big Bang-teorin bildades universum för cirka 14 miljarder år sedan genom en enorm explosion där allt spreds ut från en enda punkt. Universum utvidgas fortfarande, likt en ballong som blåses upp, vilket gör att galaxerna rör sig bort från varandra. Större delen av universum består av tomrum, så kallat vakuum, där det inte ens finns luft.
Universum innehåller miljarder galaxer. En galax är en samling av miljarder stjärnor, gas och stoft. Vårt solsystem ligger i utkanten av galaxen Vintergatan (The Milky Way), som syns som ett vitt band på stjärnhimlen.
Avstånd i rymden
Avstånd mäts ofta i ljusår – den sträcka ljuset hinner färdas på ett år (ca 950 miljarder mil). Ljusets hastighet är 300 000 km/s.
- Från månen tar det 1,3 sekunder för ljuset att nå jorden.
- Från solen tar det 8 minuter.
- Till närmaste stjärna (förutom solen) är det 4,2 ljusår.
- Vi kan se himlakroppar som ligger 10 miljarder ljusår bort.
Stjärnor och deras livscykel
En stjärna är ett lysande klot av het gas, främst väte och helium. Energin skapas genom fusion, där väte slås ihop till helium och frigör energi. Stjärnor föds i nebulosor (stora moln av stoft och gas). När molnet dras ihop bildas en stjärna.
1. Medelstora stjärnor (t.ex. Solen)
Sväller upp till en röd jätte när bränslet tar slut. Därefter kastar den av sig sina yttre lager och kärnan krymper till en liten vit dvärg som sakta svalnar.
2. Massiva stjärnor
Sväller till en röd superjätte och exploderar sedan i en supernova. Resterna kan bli en neutronstjärna (liten men extremt kompakt) eller ett svart hål.
Ett svart hål har så stark dragningskraft att inget, inte ens ljus, kan lämna det.
På himlen ser vi stjärnor i mönster som kallas stjärnbilder (t.ex. Orion, Karlavagnen, Lilla Björnen). Polstjärnan finns i norr och har historiskt använts av sjöfarare för navigering eftersom den alltid syns i samma väderstreck.
Vårt Solsystem
Solsystemet består av solen, åtta planeter, deras månar, samt asteroider, kometer och meteorer.
Solen: En medelstor stjärna men enorm jämfört med jorden (det krävs en miljon jordklot för att fylla solen). Den ger oss ljus och värme. På natten är det mörkt för att jorden skuggar sig själv.
Planeterna
Inre små planeter (Sten & Metall)
- Merkurius: Närmast solen, saknar atmosfär, stora temperaturskillnader.
- Venus: Aftonstjärnan/Morgonstjärnan. Mycket hett och tjockt molntäcke.
- Jorden (Tellus): Den blå planeten. Har flytande vatten och liv.
- Mars: Den röda planeten (p.g.a. rost/järnoxid). Har is vid polerna.
Yttre stora planeter (Gasjättar)
- Jupiter: Solsystemets största planet. Gasjätte utan fast yta.
- Saturnus: Känd för sina ringar av is och stenblock.
- Uranus & Neptunus: Yttre gasjättar.
Andra himlakroppar
- Asteroider: Stenblock som kretsar kring solen, flest i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter. En asteroid krockade med jorden för 400 miljoner år sedan och skapade Siljan-kratern i Dalarna.
- Kometer: Klot av is och sten i ovala banor. När de närmar sig solen förångas isen och bildar en svans som alltid pekar bort från solen. Halleys komet är den mest kända (syns vart 76:e år).
- Meteorer & Meteoriter: Rymdstenar som faller mot jorden. Om de brinner upp i atmosfären kallas de meteorer (stjärnfall). Om de når marken kallas de meteoriter.
Jorden, Månen och Tiden
Jorden & Årstider
70 % av ytan är vatten. Atmosfären skyddar oss. Jorden roterar runt sin egen axel (ett dygn, 24 h) och runt solen (ett år, 365 dygn). Skottår sker vart fjärde år (366 dagar, 29 februari läggs till) för att justera tiden.
Vi har årstider för att jordaxeln lutar. När norra halvklotet lutar mot solen är det sommar. Vid polerna råder då midnattssol. På vintern lutar vi bort från solen.
Månen
Bildades troligen genom en krock mellan jorden och en annan himlakropp. Den lyser inte själv utan reflekterar solljus. Vi ser olika faser (nymåne, fullmåne) beroende på banan.
Tidvatten: Månen påverkar jorden genom sin dragningskraft, vilket skapar ebb och flod. Vattnet stiger och sjunker två gånger per dygn. Skillnaden kan vara över 10 meter.
Människan i Rymden
Historia och Rymdkapplöpning
Tävling mellan USA och Sovjetunionen.
Sovjet skickar upp Sputnik 2 med hunden Lajka, första levande varelsen i rymden.
Jurij Gagarin (Sovjet) blir första människan i rymden (ett varv runt jorden).
USA landar på månen med Apollo 11. Neil Armstrong tar första steget: "Ett litet steg för en människa, men ett stort steg för mänskligheten".
Begrepp & Personer
- Astronaut: Rymdfarare (USA).
- Kosmonaut: Rymdfarare (Ryssland).
- Christer Fuglesang: Första svensken i rymden (besökte ISS).
Satelliter
Människan skickar upp satelliter som kretsar runt jorden för:
- Väder: Prognoser (moln, temp).
- Kommunikation: TV, data, telefoni.
- GPS: Navigering (kräver flera satelliter).
- Miljö: Övervaka isar och skog.
Vetenskapshistoria & Världsbild
- Geocentrisk världsbild: Förr trodde man att jorden låg stilla i centrum och solen/planeterna kretsade runt oss (Antiken till 1500-talet).
- Heliocentrisk världsbild: 1500-tal. Nicolaus Copernicus lanserade idén att solen är i centrum. Bevisades av Johannes Kepler och Galileo Galilei (kikare). Kyrkan dömde Galilei till husarrest (bad om ursäkt 1992).
- Jordens form: Redan på 200-talet f.Kr. räknade greken Eratosthenes ut jordens omkrets och visade att den var rund.
Fysik: Krafter, Rörelse & Gravitation
En kraft drar i eller skjuter på ett föremål (kan ändra fart, riktning, form). Vi ser bara resultatet av kraften. Enhet: Newton (N).
Gravitation (Tyngdkraft)
Kraften som drar kroppar mot varandra. Isaac Newton (1600-tal) upptäckte sambandet (äpplet & månen).
- Ju större massa och närmare avstånd = starkare kraft.
- Håller kvar atmosfären och oss på jorden.
- Exempel: En person på 48 kg påverkas av ca 480 Newton.
- Tyngdpunkt: Mitten av massan. Måste vara ovanför stödytan för balans.
Friktion
Kraft som bromsar när ytor gnids. Skapar värme.
- Hög: Dubbdäck, fotbollsskor (för fäste).
- Låg: Skridskor, skidor, olja (is har hinna av vatten).
- Utan friktion stannar inget.
Rörelse
- Fritt fall: Endast gravitation (inget luftmotstånd). Galilei visade att tunga/lätta saker faller lika snabbt. Luft bromsar fjädrar.
- Cirkelrörelse: Kräver kraft inåt (centripetalkraft). Om den försvinner åker saken rakt fram.
- Kraft & Motkraft: För varje kraft finns en motkraft (t.ex. en raket eller båt).
Fördjupning: Historiska teorier om gravitation
- Aristoteles (300 f.Kr): Trodde saker hade en "vilja" att hitta sin plats. Trodde felaktigt tunga saker föll snabbare.
- Galileo Galilei: Motbevisade Aristoteles. Allt faller lika snabbt i fritt fall.
- René Descartes: Trodde felaktigt på osynliga virvlar i rymden.
- Isaac Newton: Förklarade gravitation som en kraft på avstånd. Hans lagar används än idag.
- Georges-Louis Le Sage: Felaktig "skugg-teori" (partiklar knuffar ihop planeter).
- Albert Einstein (1900-tal): Allmänna relativitetsteorin. Tunga objekt kröker rummet (som en studsmatta). Krävs för GPS.
- Modern forskning (Erik Verlinde): Undersöker om gravitation uppstår ur partiklars rörelse.
Djur och Hastighet
Klicka för att vända
Din Poäng
Hur många sätter du?