Πειράματα – Αστρονομία

22/05/2025

Τα πειράματα

Το σύμπαν διαστέλλεται

Τι χρειάζεσαι
  1. Ένα μπαλόνι.
  2. Ένα μαρκαδόρο.
  3. Έναν καθρέφτη.

   Φούσκωσε λίγο το μπαλόνι, να γίνει περίπου όσο ένα μεγάλο πορτοκάλι.

   Με το μαρκαδόρο φτιάξε πάνω του καμιά εικοσαριά μεγάλες κουκκίδες.

   Στάσου εμπρός στον καθρέφτη και φούσκωσε πιο πολύ το μπαλόνι, παρατηρώντας τις κουκκίδες καθώς το φουσκώνεις.

   Οι κουκκίδες απομακρύνονται όλες μεταξύ τους. Καμία δεν πλησιάζει την άλλη.

   Καθώς ο όγκος του μπαλονιού μεγαλώνει και η μεμβράνη του τεντώνεται περισσότερο, η απόσταση κάθε κουκκίδας απ’ τις διπλανές της γίνεται μεγαλύτερη. Δεν υπάρχει περίπτωση δυο κουκκίδες να βρεθούν κοντύτερα απ’ ό,τι ήταν πριν.

   Ήταν γνωστό από πριν ότι όλοι οι γαλαξίες κινούνται στο σύμπαν. Το 1929 όμως ο αστρονόμος Ε. Hubble ήταν ο πρώτος που διαπίστωσε ότι η κίνηση των γαλαξιών είναι τέτοια ώστε κανείς δεν πλησιάζει τον άλλον. Όλοι απομακρύνονται μεταξύ τους. Μάλιστα, όσο μακρύτερα είναι ένας γαλαξίας απ’ τη γη τόσο ταχύτερα απομακρύνεται απ’ αυτήν.

   Η μόνη εξήγηση που μπορεί να δοθεί σ’ αυτό το γεγονός είναι ότι το σύμπαν διαστέλλεται: Οι γαλαξίες απομακρύνονται, όπως απομακρύνονται και οι κουκκίδες στο μπαλόνι όταν το φουσκώνεις περισσότερο.

   Μήπως λοιπόν κάποτε η ύλη του σημερινού σύμπαντος ήταν συγκεντρωμένη όλη μαζί και μια τεράστια «έκρηξη» τη «σκόρπισε»; Αυτό υποστηρίζεται απ’ τη θεωρία της «μεγάλης έκρηξης» (big bang) για τη δημιουργία του σύμπαντος.

Φτιάξε μια Μαύρη Τρύπα

Τι χρειάζεσαι
  1. παλιό μπλουζάκι
  2. ψαλίδι
  3. μεγάλο κουτί από χαρτόνι
  4. μπίλια
  5. σελοτέιπ

   Κόψτε το μπροστινό από ένα παλιό μπλουζάκι και στερεώστε το καλά πάνω από την ανοιχτή πλευρά ενός κουτιού.

   Βάλτε το δάχτυλό σας πάνω στο πανί, πιέζοντας δυνατά ή ελαφρά, παριστάνοντας αντικείμενα με διαφορετικές μάζες.

   Βάλτε την μπίλια στην άκρη του κουτιού και αφήστε τη να πέσει.

   Πώς θα κινηθεί η μπίλια (αν βέβαια κινηθεί};

   Πώς συγκρίνεται με αυτό που θα περιμένατε, αν το δάχτυλό σας ασκούσε βαρυτική έλξη;

   Φανταστείτε πόσο υπερβολικά συμπυκνωμένο και μεγάλης μάζας αντικείμενο θα χρειαζόσασταν για να δημιουργήσετε ένα σκίσιμο στο χωροχρόνο.

Δείξε την έκλειψη Σελήνης

Τι χρειάζεσαι

Για κάθε μοντέλο, θα χρειαστείτε:

  • Κολλητική ταινία
  • Κόλλα
  • Δύο σωλήνες από χαρτόνι (π.χ. άδεια ρολά τουαλέτας)
  • Φακός
  • Ψαλίδι (κατάλληλο για να κόβετε χαρτόνι)
  • Αλουμινόχαρτο
  • Ανθεκτικό αλλά εύκαμπτο σύρμα (35-50 εκατοστά σε μήκος)
  • Μπάλα από φελιζόλ στο μέγεθος ενός μεγάλου πορτοκαλιού
  • Μπάλα του πινγκ πονγκ (η μπάλα από φελιζόλ ίδιου μεγέθους)
  • Μεγάλη λωρίδα από χαρτόνι (περίπου 60 εκατοστά σε μήκος και όχι λιγότερο από 20 εκατοστά σε πλάτος)
  • Στοίβα από βιβλία η περιοδικά

 

  1. Πάρε τον έναν σωλήνα από χαρτόνι κάνε μια σειρά από μικρές (2 εκατοστά) όμοιες, κάθετες τομές γύρω από την περιφέρεια σε κάθε άκρο.
  2. Σε κάθε άκρο, κάμψε τα κομμένα κομμάτια προς τα έξω, και καθίστε τον σωλήνα όρθιο. Στο πάνω μέρος, οι κομμένες άκρες θα πρέπει να απλώνονται όπως ένα λουλούδι.
  3. Χρησιμοποιώντας κολλητική ταινία, στερέωσε στο ένα άκρο του σωλήνα από χαρτόνι την λωρίδα από χαρτόνι. Αυτή είναι η βάση για το μοντέλο. Ο σωλήνας πρέπει να είναι σε απόσταση τουλάχιστον 30 εκατοστά από την μια άκρη της λωρίδας από χαρτόνι.
  4. Χρησιμοποιώντας κολλητική ταινία η κόλλα, σύνδεσε την μεγαλύτερη μπάλα στο ανοιχτό λουλούδι του σωλήνα. Αυτή η μπάλα είναι η Γη.
  5. Κάλυψε την μικρότερη μπάλα με αλουμινόχαρτο, με την γυαλιστερή πλευρά προς τα έξω. Αυτή είναι η Σελήνη.
  6. Βάλε την μια άκρη του σύρματος στην κορυφή της Γης, ώστε το σύρμα να είναι κάθετο.
  7. Μέτρησε το μήκος ενός δακτύλου κατά μήκος του σύρματος. Λύγισε το σύρμα σε ορθή γωνία για να σας δώσει έναν οριζόντιο βραχίονα.
  8. Βάλε την άλλη άκρη του σύρματος μέσα στην Σελήνη.
  9. Περίπου στη μέση της απόστασης μεταξύ της Γης και της μακρινής πλευράς της λωρίδας από χαρτόνι, μέτρησε ένα μήκος ίσο με ένα δάκτυλο στο σύρμα και λύγισέ το προς τα κάτω σε ορθή γωνία, προς την βάση από χαρτόνι. Ο ισημερινός της Σελήνης θα πρέπει να βρίσκεται στο ίδιο ύψος με τον ισημερινό της Γης.
  10. Εξισορρόπησε τον φακό σε μια στοίβα από βιβλία η περιοδικά στην άλλη άκρη της λωρίδας από χαρτόνι από αυτήν που βρίσκεται η Γη. Σιγουρεύσου ότι το ύψος είναι σωστό: το μέσο της δέσμης φωτός του φακού θα πρέπει να χτυπά τον ισημερινό της Γης. Αν η δέσμη φωτός είναι πολύ διάχυτη, βάλε τον δεύτερο σωλήνα από χαρτόνι στην άκρη από τον φακό ώστε να κατευθύνεται το φως οριζόντια. Εξασφάλισε ότι η δέσμη χτυπά απευθείας το πλησιέστερο μισό της Γης και της Σελήνης. Αν η δέσμη φωτός δεν είναι αρκετά φωτεινή, μετακίνησε την στοίβα με τα βιβλία πιο κοντά.
  • Δημιούργησε μια ηλιακή έκλειψη. Στάσου απέναντι από τον φακό και κούνησε το σύρμα γύρω-γύρω μέχρι η Σελήνη να ρίξει μια σκιά πάνω στην Γη˙ αν χρειαστεί, χαμήλωσε τα φώτα. Η Σελήνη βρίσκεται τώρα μεταξύ της Γης και του Ήλιου και μπλοκάρει την ηλιοφάνεια σε μερικούς ανθρώπους στην Γη. Παρατήρησε ότι μόνο άνθρωποι άμεσα στην σκιά βλέπουν την ολική έκλειψη του Ήλιου. Μπορείς να δείξεις πως κινείται η σκιά περιστρέφοντας αργά το σύρμα.
  • Στάσου απέναντι από τον φακό και μετακίνησε το σύρμα ώστε η Σελήνη να είναι πίσω από την Γη. Καθόλου φως δεν πρέπει να χτυπά την Σελήνη: Η Γη είναι ανάμεσα στον Ήλιο και την Σελήνη, και ρίχνει μια σκιά πάνω σε ολόκληρη την Σελήνη. Πρόσεξε ότι, σε αντίθεση με ό,τι συμβαίνει στην ηλιακή έκλειψη, κατά την διάρκεια της σεληνιακής έκλειψης ολόκληρη η «σκοτεινή πλευρά» της Γης μπορεί να δει την σεληνιακή έκλειψη.