TAIVAANMEKANIIKKA IHMISEN PERSPEKTIIVISTÄ



Samankaltaiset tiedostot
Etäisyyden yksiköt tähtitieteessä:

Juha Ojanperä Har javalta

Ajan osasia, päivien palasia

Tähtitieteelliset koordinaattijärjestelemät

Taivaan merkit. To klo Opistotalo, Helsinginsali, Helsinginkatu 26 FM Jussi Tuovinen

Nimike Määrä YksH/EI-ALV Ale% ALV Summa

Pimennys- yms. lisäsivut Maailmankaikkeus nyt -kurssi

Merkintöjä planeettojen liikkeistä jo muinaisissa nuolenpääkirjoituksissa. Geometriset mallit vielä alkeellisia.

PÄIVÄNVALO. Lue alla oleva teksti ja vastaa sen jäljessä tuleviin kysymyksiin.

Pimennys- yms. lisäsivut Maailmankaikkeus nyt -kurssi

AURINKO VALON JA VARJON LÄHDE

monta rautaa. Toimi ohjaajan antamien ohjeiden mukaan.

SUHTEELLISUUSTEORIAN TEOREETTISIA KUMMAJAISIA

1. Kuinka paljon Maan kiertoaika Auringon ympäri muuttuu vuodessa, jos massa kasvaa meteoroidien vaikutuksesta 10 5 kg vuorokaudessa.

Tarinaa tähtitieteen tiimoilta FYSIIKAN JA KEMIAN PERUSTEET JA PEDAGOGIIKKA 2014 KARI SORMUNEN

Tähtitieteessä SI-yksiköissä ilmaistut luvut ovat usein hyvin isoja ja epähavainnollisia. Esimerkiksi

ellipsirata II LAKI eli PINTA-ALALAKI: Planeetan liikkuessa sitä Aurinkoon yhdistävä jana pyyhkii yhtä pitkissä ajoissa yhtä suuret pinta-alat.

AURINKOKUNNAN RAKENNE

Meidän koulu.»isojoen koulukolmio«milja Forsman

JOHDATUS TÄHTITIETEESEEN

7. AURINKOKUNTA. Miltä Aurinkokunta näyttää kaukaa ulkoapäin katsottuna? (esim. lähin tähti n AU päässä

5.13 Planetaarinen liike, ympyräradat

Erityinen suhteellisuusteoria (Harris luku 2)

Naantalin koulu-uinnit, Suomalaiset juhlapyhät, Viikkonumerot ma 10. syys ti 18. syys 2012 (Helsinki)

Tähtitieteen historiaa

Kosmos = maailmankaikkeus

2.11 Tähtiluettelot/tähtikartat

Aloitetaan kyselemällä, mitä kerholaiset tietävät aurinkokunnasta ja avaruudesta ylipäänsä.

ASTROFYSIIKAN TEHTÄVIÄ VI

Keskeisvoimat. Huom. r voi olla vektori eli f eri suuri eri suuntiin!

Suhteellinen nopeus. Matkustaja P kävelee nopeudella 1.0 m/s pitkin 3.0 m/s nopeudella etenevän junan B käytävää

Planeetan määritelmä

Meidän koulu -kysely. Isojoen Koulukolmio 6-9.lk Niko Halkola 8.lk

5.9 Voiman momentti (moment of force, torque)

LUENTO 3: KERTAUS EDELLISELTÄ LUENNOLTA

S U H T E E L L I S U U S T E O R I AN P Ä Ä P I I R T E I T Ä


Luento 12: Keskeisvoimat ja gravitaatio

SMG-4500 Tuulivoima. Ensimmäisen luennon aihepiirit. Ilmavirtojen liikkeisiin vaikuttavat voimat TUULEN LUONNONTIETEELLISET PERUSTEET

TÄHTITIETEEN PERUSTEET (8OP)

Copyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley.

Luento 12: Keskeisvoimat ja gravitaatio. Gravitaatio Liike keskeisvoimakentässä Keplerin lait Laskettuja esimerkkejä

Opettelen digitaalisia kellonaikoja

Luento 4: kertaus edelliseltä luennolta

1 Laske ympyrän kehän pituus, kun

Meidän koulu. Isojoen koulukolmio 6-9lk. Saima Herrala 8lk

Fysiikkaa runoilijoille Osa 1: klassinen fysiikka

yyyyyyyyyyyyyyyyy Tehtävä 1. PAINOSI AVARUUDESSA Testaa, paljonko painat eri taivaankappaleilla! Kuu kg Maa kg Planeetta yyy yyyyyyy yyyyyy kg Tiesitk

6. TAIVAANMEKANIIKKA. Antiikki: planeetat = vaeltavia tähtiä jotka liikkuvat kiintotähtien suhteen

VÄESTÖMUUTOSTEN ENNAKKOTIETOJA KUNNITTAIN JA SEUTUKUNNITTAIN ETELÄ-SAVOSSA

Katsaus Kemin ja Kemi- Tornio-seudun kehitykseen 2/2015

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 4/2019

Luento 10: Keskeisvoimat ja gravitaatio

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 8/2019

Kokeiden kuvaus/ohjekirja. Tellurium N

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 3/2019

AVOMERINAVIGOINTI eli paikanmääritys taivaankappaleiden avulla

Tähtitieteen LUMA-työpaja

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 2/2019

Tähtitieteen peruskurssi Lounais-Hämeen Uranus ry 2013 Aurinkokunta. Kuva NASA

LIIKENNETILASTO KEMIN SATAMASSA

PIKAOPAS 1. Kellotaulun kulma säädetään sijainnin leveys- asteen mukaiseksi.

Katsaus Kemin ja Kemi- Tornio-seudun kehitykseen 9/2015

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 1/2019

AKAAN AURINKOKUNTAMALLI

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 12/2017

monta rautaa. Toimi ohjaajan antamien ohjeiden mukaan.

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien työllisyyskatsaus 2. vuosineljännes 2003

PARADIGMOJEN VERTAILUPERUSTEET. Avril Styrman Luonnonfilosofian seura

Katsaus Kemin ja Kemi- Tornio-seudun kehitykseen 8/2014

VÄESTÖMUUTOSTEN ENNAKKOTIETOJA KUNNITTAIN JA SEUTUKUNNITTAIN ETELÄ-SAVOSSA

VÄESTÖMUUTOSTEN ENNAKKOTIETOJA KUNNITTAIN JA SEUTUKUNNITTAIN ETELÄ-SAVOSSA

Katsaus Kemin ja Kemi- Tornio-seudun kehitykseen 10/2014

Katsaus Kemin ja Kemi- Tornio-seudun kehitykseen 12/2015

Meidän koulu. Isojoen koulukolmio luokat 6-9. Eveliina Huhtala 8.lk

Katsaus Kemin ja Kemi- Tornio-seudun kehitykseen 7/2014

VÄESTÖMUUTOSTEN ENNAKKOTIETOJA KUNNITTAIN JA SEUTUKUNNITTAIN ETELÄ-SAVOSSA

Katsaus Kemin ja Kemi- Tornio-seudun kehitykseen 9/2014

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 9/2016

Katsaus Kemin ja Kemi- Tornio-seudun kehitykseen 8/2015

Ammattilukio. Aikuislukio

Tutkimus. Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien. Työllisyyskatsaus. 2. vuosineljännes

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 12/2018

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 9/2018

2 Keskeisvoimakenttä. 2.1 Newtonin gravitaatiolaki

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 10/2018

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 11/2018

Ajankohtaiskatsaus lokakuu Korson asukasfoorumi Martti Lipponen Kaupunginjohtaja va.

Tutkimus. Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien. Työllisyyskatsaus. 1. vuosineljännes

Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 8/2018

Katsaus Kemin ja Kemi- Tornio-seudun kehitykseen 4/2014

Työttömyys sama kuin vuodenvaihteessa

Katsaus Kemin ja Kemi- Tornio-seudun kehitykseen 4/2016

Suhteellisuusteorian perusteet 2017

TYÖTTÖMIEN YLEINEN PERUSTURVA TAMMIKUUSSA 2001

Liike pyörivällä maapallolla

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 1/2017

Katsaus Kemin ja Kemi-Tornio-seudun kehitykseen 9/2017

Työttömyyskatsaus Toukokuu 2019

Transkriptio:

TAIVAANMEKANIIKKA IHMISEN PERSPEKTIIVISTÄ ARKIPÄIVÄISTEN ASIOIDEN TÄHTITIETEELLISET AIHEUTTAJAT, FT Metsähovin Radio-observatorio, Aalto-yliopisto KOPERNIKUKSESTA KEPLERIIN JA NEWTONIIN Nikolaus Kopernikus 1500-luvun alku Aurinkokeskeinen malli 1

KOPERNIKUKSESTA KEPLERIIN JA NEWTONIIN Galileo Galilei 1600-luvun alku Havaintojen tuki KOPERNIKUKSESTA KEPLERIIN JA NEWTONIIN Johannes Kepler 1600-luvun alku Kiertoratojen kuvaus Isaac Newton 1600-luvun loppu Kiertoratojen selitys 2

KEPLERIN 1. LAKI Planeetan rata on ellipsi, jonka toisessa polttopisteessä Aurinko on. Tasaisesti litistynyt ympyrä. Polttopiste sitä kauempana keskustasta mitä litteämpi. KEPLERIN 1. LAKI Planeetan rata on ellipsi, jonka toisessa polttopisteessä Aurinko on. Periheli & Apheli lähinnä/kauimpana Aurinko olevat pisteet radalla 3

PERI HELIOS APO HELIOS P A PLANEETTOJEN RADAT Mars Maa Venus Merkurius Periheli Apheli 4

PLANEETTOJEN RADAT Samat lait pätevät myös komeettoihin KEPLERIN 2. LAKI 1 kk Auringon ja planeetan välinen viiva kattaa saman pinta-alan samassa ajassa Mitä lähemmäksi Aurinkoa tulee, sitä nopeammin liikkuu. 1 kk 5

KEPLERIN 3. LAKI Planeetan kiertoaika on suoraan kytketty radan kokoon. Mitä isompi rata, sitä pidempi matka, ja sitä hitaammin liikkuu. Vuoden pituus (kiertoaika) eri planeetoilla: Merkurius: 88 päivää Maa: 1 vuosi Mars: 1.9 vuotta Saturnus: 30 vuotta Neptunus: 165 vuotta KEPLERIN LAIT 1. Planeetat kiertävät Aurinkoa ellipsiradoilla, Aurinko polttopisteessä. Myös Maa. 2. Mitä lähemmäksi Aurinkoa tulee, sitä nopeammin liikkuu. Myös Maa. 3. Planeetan kiertoaika (vuosi) kasvaa nopeasti ulospäin mentäessä. Mitä tästä sitten seuraa? 6

Maapallo liike avaruudessa Miten Maa liikkuu, ja miten se näkyy meille? KAKSI PÄÄASIALLISTA OSAA Pyöriminen akselin ympäri Päivä Seurauksia: Taivaan kiertyminen Pohjantähti Kierto Auringon ympäri Vuosi Seurauksia: Eläinrata Vuodenajat (mutta ei johdu etäisyydestä vaan kallistuksen suunnasta!) 7

ELÄINRATA Aurinko kulkee aina samojen tähdistöjen kautta Zodiac Eläinten rata 8

MAAPALLON PYÖRIMINEN Yksi pyörähdys kestää päivän 360 = 24 h 15 = 1 h Seuraus: Kaikki taivaalla näyttää kiertävän Maata samalla vauhdilla. TAIVAAN KIERTYMINEN VUOROKAUDESSA Pohjantähti lähes liikkumatta Oma leveysaste Nousu itäisestä horisontista, lasku läntiseen Korkeimmillaan aina etelässä (Pohjantähden ja etelän välissä) Poikkeus: sirkumpolaariset tähdet (taivaannavan ympärillä olevat), jotka eivät laske koskaan (esim. Otava) 9

AKSELIN KALLISTUS VUODENAJAT PREKESSIO Maapallon akselin suunnan kiertyminen Kierros kestää 26 000 vuotta 1 per 72 vuotta 10

PREKESSION VAIKUTUKSET Taivaannavan kiertäminen Vuonna 3000 ei ole pohjantähteä. Vuonna 14000 taivas pyörii Vegan ympäri. PREKESSION VAIKUTUKSET Vuodenaikojen siirtyminen Ajanlaskun alun aikoihin kevätpäiväntasauksena Aurinko siirtyi Oinaaseen. 2000 vuodessa prekessiota lähes 30 Kevätpäiväntasauksena Aurinko siirtyy Kaloihin. Lähes kaikki horoskooppimerkit heittävät yhdellä. 11

AURINKO ERI TÄHDISTÖISSÄ Esim. tänään syntyvä henkilö olisi Vesimies, vaikka aurinko on Kauriissa. Oinas Huhti 18 Touko 13 Härkä Touko 13 Kesä 21 Kaksonen Kesä 21 Heinä 20 Rapu Heinä 20 Elo 10 Leijona Elo 10 Syys 16 Neitsyt Syys 16 Loka 30 Vaaka Loka 30 Marras 23 Skorpioni Marras 23 Marras 29 Käärmeenkantaja Marras 29 Joulu 17 Jousimies Joulu 17 Tammi 20 Kauris Tammi 20 Helmi 16 Vesimies Helmi 16 Maalis 11 Kalat Maalis 11 Huhti 18 Oikeinkirjoituksesta: Aurinko isolla: tähti aurinko pienellä: kirkas valopallo taivaalla Auringon liike taivaalla Mistä ja milloin aurinko nousee? Miten auringon sijainti ja liike muuttuu vuoden aikana? 12

PÄIVITTÄINEN LIIKE Maapallon pyöriminen Sama juttu kuin tähtitaivaan kanssa Koko kierros päivässä 360 = 24 h 15 = 1 h Korkeimmillaan etelässä AURINGON NOUSU JA LASKU Juhannus (Kesäpäivänseisaus) Kevät-/Syyspäiväntasaus Joulu (Talvipäivänseisaus) http://www.gaisma.com/ 13

www.solargraphy.com PÄIVÄN PITUUS JA AURINGON RATA TAIVAALLA Talvi- ja kesäpäivänseisaukset: auringon liike seisahtuu ja kääntyy takaisin 14

NAPAPIIRI KESÄPÄIVÄNSEISAUKSENA Keskipäivällä aurinko horisontissa Keskiyöllä aurinko horisontissa NAPAPIIRI TALVIPÄIVÄNSEISAUKSENA 15

SOLARIGRAFIA AJANTASAUS Keplerin 2. laki: Eri vauhtia eri osissa rataa. Aurinko etelässä joskus etuajassa, joskus myöhässä. Max ~15 minuutin ero 16

ANALEMMA Nopeuden vaihtelu Kesä Maan akselin suunnan muutos Talvi AURINKO JOKA AAMU SAMAAN AIKAAN 17

Päivän ja vuoden pituudet Miksi eri tähdistöt näkyvät eri vuodenaikoina ja miksi kalenterissa on karkausvuosia SYNODINEN & SIDEERINEN VUOROKAUSI (AURINGON SUHTEEN VS. TÄHTIEN SUHTEEN) T = 24:00 T = 23:56 Tähtivuorokausi Kello käyntiin: T = 00:00 Aurinkovuorokausi 18

TÄHTIVUOROKAUSI ON 4 MIN LYHYEMPI Kellonaika on aurinkoaika Tähtiaika käy hiukan eri tahtiin Seuraus: Tähdet nousevat yö yöltä 4 minuuttia aikaisemmin. VUODEN PITUUS Maan pyöriminen ja rata eivät riipu toisistaan Vuosi ja päivä eivät riipu toisistaan Oikea vuosi : Kalenterivuosi: Ero: 365.25 päivää 365.00 päivää 0.25 päivää Vuoden pituus on 365.25 päivää, mutta kalenterin pituus on vain 365.00 päivää. Kalenteri loppuu 6 tuntia (0.25 päivää) lyhyeen. Kokonainen päivä neljässä vuodessa (4 x 6 = 24 tuntia) Keskitalvi toukokuussa vuonna 2500. 19

KARKAUSVUOSI Joko pitää lisätä kalenteriin joka vuosi 0.25 päivää, tai joka neljäs vuosi yksi päivä karkauspäivä joka 4. vuosi. Tarkemmin: 0.2425 = + 1/4 1/100 + 1/400. (Tämäkään ei ole ihan tarkka, vaan heittää 1 päivän 8000 vuodessa.) Kepleristä Einsteiniin Äärimmäisissä tilanteissa suhteellisuusteoria tarkentaa klassista mekaniikkaa 20

(Galaksit eivät ole pistemäisiä ei pyöri samalla tavalla kuin aurinkokunta) SAGITTARIUS A* LINNUNRADAN KESKUSTA 21

22

ESIMERKKI TODELLISISTA ÄÄRIOLOSUHTEISTA: OJ 287 OJ 287 23

EINSTEIN OMASSA AURINKOKUNNASSAMME Merkurius Periheli Apheli Merkurius on riittävän lähellä Aurinkoa, jotta Newtonin fysiikka ja Keplerin lait alkavat vaatia korjauksia. Periheli kiertyy vuosisadassa 43 (0.01194 ) liikaa Vaatii suhteellisuusteorian korjauksen YHTEENVETO 1. Kaikki lähtee Keplerin laeista: 1. Radat ellipsejä 2. Mitä lähemmäs, sen nopeammin 2. Maan liike Auringon ympäri 1. Eläinrata ja horoskooppimerkit 2. Etäisyys Auringosta ei isommin vaikuta 3. Maan pyöriminen 1. Pohjantähti 2. Tähtitaivaan kiertyminen 3. Kaikki korkeimmillaan etelässä 4. Pyörimisakselin ja ratatason kulma 1. Vuodenajat (päin ja pois Auringosta) 2. Auringon korkeuden vaihtelu 3. Prekessio muuttaa taivaan suuntaa 5. Myös isommassa mittakaavassa 1. Einstein tarpeen ääritapauksissa 24