Jak i kiedy powstał wszechświat_Ściąga - EGZAMIN

Jak i kiedy powstał wszechświat_Ściąga.doc
(60 KB) Pobierz
Jak i kiedy powstał wszechświat.aktualnie powszechnie akceptujemy, że Wszechświat powstał w wyniku
gigantycznej eksplozji tzw. wielkiego wybuchu około 1,65-1010 lat temu (16,5 miliardów lat) w wyniku którego ulega
stałej ekspansji. Po wielkim wybuchu nastąpił bardzo krótki okres którego przebiegu na dziś nie jesteśmy w stanie
poznać – tzw. Plankian. Po Plankianie występuje Gamowian, który trwa aż do powstania systemu słonecznego, czyli
kończy się 4,7-109 lat temu. We wczesnym Gamowianie 4 siły przyrody stanowiły jedną „supersilę. W miarę
rozszerzania się Wszechświata opadała temperatura, malała masa cząstek elementarnych, siły różnicowały się na
osobne. Następnie pojawia się okres inflacji, w którym Wszechświat nagle się poszerza do 10 cm. Po tym okresie
Wszechświat poszerza się z prędkością określoną stałą Hubbla. W miarę spadku temperatury z promieniowania
powstawała materia (cząstki elementarne), które stopniowo się stabilizowały, co w dalszej kolejności doprowadziło
do formowania się gwiazd i galaktyk. Pierwsze powstawały kwarki i antykwarki. Połączenie kwarków spowodowało
powstanie protonów, neutronów i mezonów.Co to jest galaktykaTo bardzo liczne zbiory gwiazd powiązanych ze
sobą oddziaływaniami grawitacyjnymi, zazwyczaj o bardzo złożonej budowie. Wyróżnia się galaktyki eliptyczne
zawierające od l O6 do l O12 gwiazd (60% wszystkich galaktyk), galaktyki spiralne zawierające od l O10 do l O11
gwiazd (30% galaktyk) i galaktyki nieregularne (10% galaktyk). Rozkład galaktyk we Wszechświecie nie jest
równomierny.Dalsza ewolucja wszechświataSą dwie hipotezy: wg pierwszej, jesli zostanie przekroczona krytyczna
gęstość to ekspansja wszechświata zostanie zahamowana, siły grawitacji zyskają przewagę i rozpocznie się proces
„kurczenia" doprowadzając w końcu do gigantycznej katastrofy - zapadnięcia się (kolapsu). Materia w tym stanie jest
skrajnie niestabilna co może doprowadzić do kolejnej eksplozji typu np. wielkiego wybuchu. W ten sposób można
stosunkowo łatwo tłumaczyć np. cykliczność wielkich wybuchów w Kosmosie. Wg. drugiej: jeśli zaś Wszechświat
tej krytycznej gęstości nie przekroczy wówczas ekspansja trwać będzie stale, co w konsekwencji wywoła odpowiedni
spadek temperatury i zakończy się tzw. „śmiercią cieplną'* przy odpowiednio małej gęstości materii.Jak i kiedy
powstał układ słonecznyHipotezy dotyczące powstania układu słonecznego można podzielić na katastroficzne (np.
zderzenie komety ze Słońcem powoduje oderwanie masy i powstanie układu słonecznego lub eksplozja supernowej)
i ewolucyjne, aktualnie akceptowane, które przyjmuje, że powstanie układu planet wokół gwiazdy następuje w
wyniku określonego procesu fizycznego. Mgławica słoneczna powstała przez odłączenie się pyłu i gazu kosmicznego
z większej chmury molekularnej spiralnego ramienia galaktyki Drogi Mlecznej. Z mgławicy tej grawitacyjnie
uformował się dysk w środku którego powstało Słońce.Współcześnie wiemy, że układ słoneczny powstał 4,7 • l O9
lat temu - powstała wolno wirująca mgławica gazów i pyłów (rys. 5). Przekształciła się ona następnie (w wyniku
grawitacji i rosnących sił odśrodkowych) w formę dysku, w którym cięższe stałe cząsteczki (pył) układały się bliżej
środka tworząc protosłońce, lżejsze zaś gazy i pyły w dalszej odległości. W wyniku zaburzeń gęstości w mgławicy
słonecznej powstawały wpierw zarodki (simale) planetarne tworzące jądro planet o początkowych rozmiarach od
metra do kilku kilometrów. W wyniku grawitacji i zderzeń oraz łączeń przyciągały one dalszy materiał i rosły aż do
wielkości planet. W ten sposób pierwotna mgławica słoneczna podzieliła się na 9 lub 10 koncentrycznych pierścieni
w odpowiednich odległościach od Słońca. W początkowej fazie aktywności Słońca wyrzucane z niego były znaczne
masy gazów, których efektem było, że simale planet wewnętrznych pozbawione zostały swych pierwotnych obłok
gazowych. Większe jądra planet (Jowisza, Saturna) przechwytywały dodatkowo duże ilości gazu z mgławicy
pierwotnej.Co to jest gwiazdaGwiazdą nazywamy obiekt w przestrzeni, w którym nastąpiło takie zagęszczenie masy
i zmniejszenie objętości w jej środku, że wystąpił odpowiedni wzrost temperatury (>106K) pozwalający na
zapoczątkowanie jądrowej reakcji fuzji. Gwiazdy w Kosmosie grupują się w gromady i w galaktyki. Przy czym pod
pojęciem galaktyki rozumiemy bardzo liczne zbiory gwiazd powiązanych ze sobą oddziaływaniami grawitacyjnymi,
zazwyczaj o bardzo złożonej budowie. Wyróżnia się galaktyki eliptyczne zawierające od l O6 do l O12 gwiazd (60%
wszystkich galaktyk), galaktyki spiralne zawierające od l O10 do l O11 gwiazd (30% galaktyk) i galaktyki nieregularne
(10% galaktyk).
Prawo Hubble’aOkreśla wielkosć przesunięcia ku czerwieni wszystkich linii i pasm w widmach obserwowanych
galaktyk. Przesunięcie to jest wprost proporcjonalne do odległości.gdzie: λ 0 – obserwowana dłg. fali, λe – emitowana
dłg. fali, c – prędkość światła w próżni, H – stała Hubble’a =50 [km/s•Mpsefekt Dopplera oznacza, że Wszechświat
stale rozszerza się z prędkością wzrastającą wraz z odległością od nas. Ta prędkość v jest znaczna i wynosi dla
odległości d=10 Mps (l parsek = 3,085*1016m) v = 500 kms'1, a dla d=100 Mps v = 5000 kms"1 gdyż: v = Hd gdzie:
H - stała Hubble'a =]. Odkrycie to spowodowało, że aktualnie powszechnie akceptujemy, że Wszechświat powstał
w wyniku gigantycznej eksplozji około 1,65-1010 lat temu (16,5 miliardów lat) w wyniku którego ulega stałej
ekspansji.Jak i kiedy powstała ZiemiaSą dwie teorie: 1. katastroficzna, wg. której Ziemia powstała w wyniku
oderwania ze słońca materii w wyniku uderzenia asteroidy. 2: ewolucyjna, wg. której nasza planeta powstała w około
tym samym czasie co słońce czyli 4,7*10 9 , gdy z mgławicy wyłoniła się gwiazda a z resztek powstały simalle planet
(o rozmiarach od kilku km do setek, po usunięciu gazu) które z czasem koncentrowały masę i rosły do wielkości
planet.Co to jest wszechświatWszechświat (Kosmos) to przestrzeń, wypełniająca ją materia w tym wszystkie ciała (a
także energia) która w jakikolwiek sposób w przeszłości, obecnie lub w przyszłości jest w stanie oddziaływać na nas
lub na którą kiedykolwiek mogliśmy, możemy lub będziemy mogli oddziaływać. Bardziej popularnie to ujmując
możemy określić, że jest to przestrzenny zbiór wszystkich istniejących i nas otaczających obiektów fizycznych, cała
materia, wszystkie formy energii i wszystkie obiekty niematerialne (np. czas).Reakcje jądrowe zachodzące w
gwiazdach1H+1H→2H+ / 2H+1H→3He+γ / 3He+3He→4He+1H+1H (zapalanie wodoru)Proces 3α (t>10 8 K):
3α→12C+nγ (wypalanie helu)
Cykl CNO: 12C+1H→13N+γ / 13N→13C+β++ν / 13C+’H→14N+γ / 14N+’H→15O+γ / 15O→15N+
β++ν / 15N+’H→12C+4He (wzbogacanie w nowe pierwiastki)Prawo Titiusa-Bodegopromienie orbit kolejnych
planet układu słonecznego wzrastają potęgowo rk=a+b2k ; rk= r0pk – współcześnie ro = współczynnik, p – zależy od
sposobu ustalania k ,k – kolejny numer planety Wnioski: 1) układ orbit planet wydaje się być określony końcowym
stadium akreacji, kiedy simale planetarne osiągnęły już odpowiedni rozmiar i oddziaływały grawitacyjnie w
odpowiednio malejącym polu grawitacyjnym słońca.2) Zmiana p w prawie T-P może być wywołana równym
czasem powstawania planet gazowych i skalistych układu słonecznego 3) Jeśli siła grawitacji Jowisza zapobiegła
akreacji asteroidów w planetę to musiał on powstać odpowiednio wcześnie 4) orbita plutona nie planuje , musiał on
powstać w wyniku innych procesów (np. wychwycony przy przechodzeniu komety)GeoidaPowierzchnia
ekwipotencjalna potencjału siły ciężkości, która odpowiada średniemu poziomowi oceanów. Jest to powierzchnia
odniesienia w pomiarach grawimetrycznych. Geoidy nie da się opisać matematycznie, dlatego do określenia kształtu
Ziemi używa się pojęcia elipsoidy obrotowej. Geoida odchyla się od sferoidy (undulacje). W (x, y, z)=const. (rodzina
pow. koncentrycznych)Undulacje geoidyTo odchylenia geoidy od sferoidy. Wielkość undulacji odzwierciedla
odstępstwa od teoretycznie wyliczonej dla sferoidy budowy ziemi – jej składu, którego zmiany powodują owe
undulacje. Ze względu na głębokość źródła anomalii wyróżnia się undulacje: kontynentalne (wywołane zmianami
gęstości w płaszczu i wewnątrz Ziemi), regionalne (wywołane zmianami na granicy skorupa – płaszcz zewn.),
lokalne (związane z lokalnymi strukturami)Wartość normalna siły ciężkościTo wartość siły ciężkości obliczona przy
pomocy teoretycznych wzorów, przy założeniu równomiernego rozmieszczenia mas wewnątrz ziemi. Jest to wartość
wynikająca ze wzoru na potencjał normalny - wartość teoretyczna na poziomie odniesienia. Na biegunach: 9,78 m/s2,
na równiku 9,83Anomalia siły ciężkościAnom. s. c. w punkcie X na poziomie odniesienia to różnica pomiędzy
pomierzoną wartością s. c., zredukowaną do poziomu odniesienia go, a wartością normalną na tym poziomie
odniesienia γo: Δgo=go- γo. Jeśli anomalia jest dodatnia do występuje nadmiar gęstości. Są: anomalie wolnopowietrzne
(Δgo') oraz anomalie Bougera (Δgo'’).Redukcje pomiarów siły ciężkości (co to jest i dlaczego trza je
wykonywać)Redukcje wykonuje się w celu przeliczenia wartości siły c. na poziom odniesienia. Aby to zrobić trzeba
uwzględnić poprawki: wolnopowietrzną Fay’a δ1g (=0,3086h [mGal]), popr. uwzgl. masę pośrednią δ2g (=0,0419ς[mGal]), topopgraficzną δ3g, lunisolarną δ4g.Po co stosuje się 2 pochodne s.c. w badaniach geolog.Pozwalają
wykrywać w grawimetrii stosowanej płytko zalegające zaburzenia gęstości i niejednorodności górotworu (np. pustki,
kawerny, uskoki) [s-2]. Są pochodne: gradientowe, krzywiznowe oraz tzw. poziomy gradient s. c. w dowolnym
kierunku S Koncepcja równowagi izostatycznej Airy’egoWedług niego wszystkie bloki skał na Ziemi mają mniej
więcej taką samą gęstość (2,73 g/cm3). Ów bloki skorupy pływają po półpłynnej astenosferze, i są w niej zanurzone
w te sposób, iż im wyższy blok tym głębiej jest on zanurzony (proporcjonalnie) W związku z tym pod kontynentami
są tzw. korzenie skorupy, a pod morzami – antykorzenie skorupy. Airy założył także iż na pewnej głębokości musi
występować wyrównanie ciśnień (poziom kompensacji). Naciski na tych głębokościach są jednakowe we wszystkich
kierunkach, a stan materii jest lepko – plastyczny. Teorie Airy’ego zmodyfikowali: Heiskanen i Veining.Zasada
działania grawimetru astatycznego
Mierzy s. c. względnie. Odznacza się bardzo długimi okresami drgań, masa zawieszona znajduje się w stanie
równowagi chwiejnej. Są czułe na bardzo małe zmiany s. c., która powoduje znaczne wychylenia ze stanu
rownowagi. Dokładność 0,01 mGala.Zadania i metody interpret. jakościowej w grawimetrii
Zadania: lokalizowanie obszarów anomalnych, określanie stref wyżów i niżów grawimetrycznych, oddzielanie
anomalii lokalnych i regionalnychMetody: Polega na wyodrębnianiu anomalii lokalnych z tła anomalii pomierzonych
specjalnymi metodami.Zadania i metody interpretacji ilościowej w grawimetriiPolega na tym aby w oparciu o
przebieg anomalii oszacować parametry ciała zaburzającego (kształt, głębokość zalegania, różnice gęstości).
Podstawą interprestacji ilosciowej jest znajomość teoretycznie obliczonych anomalii dla ciał o znanym kształcie.
Metody: interpretacja pośrednia i bezpośrednia, doboru (monogramy), punktów charakterystycznych, analizy
częstotliwości, całkowe.Niejednoznacznosć interpretacji ilościowej w grawimetrii + możliwość jej
ograniczeniaWystępuje w tej analizie zbyt dużo niewiadomych, dlatego aby ograniczyć ich ilość stosuje się zakres
zmienności. Przyjmuje się za znane: kształt ciała zaburzającego (po dopasowaniu do wzorca), zasięg głębokościowy
ciała, znana jest najcześciej różnica gęstości. W ten sposób można ograniczyć się do kilku alternatyw. Dla
potwierdzenia stosuje się inne metody.Pole niedipolowe ziemskiego pola magnetycznego.Rzeczywiste pole m. ziemi
lepiej opisuje dipol umieszczony w środku Ziemi, tworzący z jej osią obrotu kąt 11,5º. Jego pole to ok. 90% pola
stałego. Pozostałe 10% to pole niedipolowe o nieregularnym rozkładzie na powierzchni ziemi.Zasada działania i
budowa magnetomertu protonowegoSłuzy do pomiaru całkowitego wektora indukcji magnet. Ziemi – T. Zbudowany
jest pojemnika z cieczą, otoczonego solenoidem (cewką). Jeśli w cewce otaczającej pojemnik z cieczą popłynie
wysokie napięcie, to spolaryzuje ono elektrony znajdujące się w ów cieczy zgodnie z kierunkiem przyłożonego pola,
zaczną one krążyć i zarazem precesować. Zgodnie z warunkiem Larmara: natężenie pola magnet. jets wprost
proporcjonalne do Hz precesji.MagnetosferaJest to obszar ziemskiego pola magnetycznego składającego się z
następujących regionów: magnetosfery wewn, magneto. zewn., magnetopauzy. Magnetosfera jest asymetryczna
(skompresowana od strony słońca i wydłużona zgodnie z wiatrem słonecznym)Wykorzystanie badań
paleomagnetycznychPaleomagnetyka wykorzystuje wektor pozostałości magnetycznej w skałach. Wykorzystanie:
pozwala poznać przeszłość pola magnetycznego Ziemi a także dzięki korelacji samej Ziemi; tłumaczą dipolowy
charakter pola m. oraz inwersyjność w różnych epokach; są podstawą do analizy przesunięć płyt i mikropłyt wzgl.
siebie; pomiar inklinacji i deklinacji dawnego pola m. umożliwia obliczenie położenia tworzenia się płyty
kontynentalnej; szacowanie szybkości dryfu pły; wyznaczanie wieku badanej skały (z korelacją)Rozkład wektora
ziemskiej ind. magnet. na składowe.X – północ geograficzna / D – deklinacja / J – inklinacja / T – wektor
natężenia ziemskiego pola magnetycznego [A/m] (na równiku=22,28, bieguny: N=50,45, S=53.63). / Hp – składowa
pozioma wektora T / Z – składowa pionowa wektora TCo to jest NRM skały i jak ją mozna wyznaczyć ?Naturalna
pozostałość magnetyczna (NRM) to pozostałość magnetyczna jaką uzyskują skały zawierające minerały
magnetyczne w trakcie swej historii geologicznej. Pod pojęciem NRM rozumie się pozostałość magnetyczną przed
jakimkolwiek rozmagnesowaniem skały w labolatorium. Składa się ze składowej pierwotnej (z okresu powstawania)
oraz składowej wtórnej (powstałej w czasie historii geolog. skały). NRM możemy wyznaczyć działając polem
magnetycznym o zmiennej amplitudzie, ogrzewając a następnie ochładzając próbkę, działać na próbkę
chemicznie.Rodzaje pozostałości magnet.: termiczna pozost. magnet. (TRM), parcjalna TRm (pTRM), izotermiczna
pozost. magent. (IRM), lepka pozost. magnet (VRM), pozost. magnet. detrytyczna (DRM), chemiczna
(krystalizacyjna) pozost. magnet. (CRM).Anomalia magnetycznaMiarą anomalii w danym punkcie na powierzchni
ziemi jest różnica między zmierzoną w tym punkcie wartością danej składowej z wartością narmalną obliczoną z
wzoru.Wielkości opisujące ziemskie pole cieplne.Rozkład pola cieplnego Ziemi zależy do: temperatury powierzchni
ziemi, gradientu geotermicznego (G, zmiana temp. na jednostkową zmianę głębokości), stopnia geotermicznego
(H=1/G, zmiana głębokości na jednostkę przyrostu temp.), gęstości strumienia cieplnego (Q, ilość ciepła
przepływającego przez jednostkową powierzchnię w jednostce czasu), prędkość (moc) generowania ciepła (ilość
ciepła wytworzona w jednostce objętości skalnej na jednostkę czasu)Hipotetyczne źródła stacjonarnego pola
cieplnego Ziemi.1. Ziemia powstawała jako ciało gorące i ulega ochładzaniu. 2. Ziemia narastała ze zbitków materii,
i w związku z tym podczas zderzania się cząstek wydzielało się ciepło (ale małe ilości) oraz zagęszczała się materia i
następowała konsolidacja (wzrost ciśnienia wytwarzał ciepło, lecz też małe ilości). 3. Wewnętrzne źródła ciepła:
rozpad pierwiastków promieniotwórczych. 5. Zwalnianie prędkości obrotowej Ziemi. 6. Ciepło wytwarzane w
procesie dyferencjacji magnet. Ziemi. Zależność gęstości strumienia cieplnego od wieku skałStrumień ciepła – jest to
ilość ciepła przechodząca przez przekrój poprzeczny w jednostce czasu. Im skała starsza tym gorzej przewodzi
ciepło. Dowód: najmniejsze wartości strumienia w pobliżu ryftuJak można wyznaczyć gęstość strumienia
cieplnego1. W warunkach ustalonej równowagi cieplnej (stacjonarnego strumienia ciepła lambda). 2 W warunkach
nieustalonej równowagi cieplnej (niestacjonarny przepływ ciepła). 3 Halosymetryczna (wyznaczanie
lambda)Właściwości cieplne skał.1. Współczynnik przewodności cieplnej (własność skały określająca jej zdolność
do przewodzenia ciepła). 2. Ciepło właściwe (ilość ciepła potrzebna do podniesienia o 1 K. Określa zdolność skały
do gromadzenia energii. 3. Współczynnik przewodności temperaturowej (zdolność skały do strat ciepła w wyniku
przewodności)Co to jest izochrona 207Pb-206Pb i jak można ja wyznaczyćMetoda zakłada początkowy stały stosunek
izotopów Pb dla różnych minerałów. Dlatego też metoda jest wiarygodna dopiero gdy okaże się iż we wszystkich
badanych próbkach była taka sama zawartość izotopów Pb oraz gdy istnieje pewność że do badanych próbek nie
dostał się U i Pb z zewnątrz. Metoda ta pozwala określić kiedy zaczęły formować się planety i ciała podobne. Odnosi
się to w praktyce do badania meteorytów kamiennych i żelaznych.Co to jest izochrona 40K-40Ar i jak można ja
wyznaczyćMetoda ta zakłada stały stosunek izotopów Ar w skale = 295,5. Jeśli ten warunek jest spełniony to można
wyznaczyć wiek zarówno pojedynczego minerału jak i skały. Metoda nadaje się do wyznaczania skał względnie
młodych oraz historii termicznej skał. Problemy: Ar jest gazem i w związku z tym łatwo ulega migracji ze skały oraz
badanej próbki.Co to jest izochrona 87Rb-87Sr i jak można ja wyznaczyćMetoda ta zakłada stały początkowy stosunek
izotopów Sr dla różnych minerałów w skale, wiek można wyznaczyć bez jakichkolwiek założeń. Wartość wskazuje
czy próbka pochodzi z przetopionej skały czy ze skał głębinowych. Problemy: Rb i Sr są mobilne, łatwo wymywane
ze skały i ie występują we wszystkich rodzajach skał (wapieniach , skałach ultrazasadowych). Metody tej nie można
stosować do skał młodych ze względu na duży błąd.Izochrona Sm - NdCo to jest pozorny opór właściwy skały.
Plik z chomika:
Shireda
Inne pliki z tego folderu:



ZAGADNIENIA.jpg (66 KB)
Egzamin_wszystkie_pytania.doc (3503 KB)
Egzamin_wszystkie_pytania.pdf (3311 KB)
 egzamin-pytania -3-.pdf (2611 KB)
 egzamin-pytania (3).doc (2464 KB)
Inne foldery tego chomika:
Zgłoś jeśli naruszono regulamin





Strona główna
Aktualności
Kontakt
Dział Pomocy
Opinie


Regulamin serwisu
Polityka prywatności
Copyright © 2012 Chomikuj.pl