Maailmankaikkeuden ja aineen rakenne sekä perusvuorovaikutukset

Esitys aiheesta: "Maailmankaikkeuden ja aineen rakenne sekä perusvuorovaikutukset"— Esityksen transkriptio:

1 Maailmankaikkeuden ja aineen rakenne sekä perusvuorovaikutukset

2 Maailmankaikkeus Missä me olemme? - Planeetalla jota kutsumme maaksi!
Missä maa sitten on? - Maa sijaitsee Aurinkokunnassamme ja kiertää aurinkoa kolmanneksi lähimpänä planeettana.

3 Maailmankaikkeus No, mikä on aurinko?
- Aurinko on tähti, joka on syntynyt n. 5 miljardia vuotta sitten avaruudessa olevasta aineesta, lähinnä vedystä. (muut tähdet syntyvät samalla tavalla)

4 Maailmankaikkeus Koska muitakin tähtiä on, on aurinkokuntamme ilmeisesti osa jotain suurempaa kokonaisuutta? - Kyllä. Aurinkomme on osa valtavaa tähtijärjestelmää, galaksia, jota kutsumme Linnunradaksi. * Linnunradassa on n. 300 miljardia tähteä ja se halkaisija on valovuotta eli noin 10^16 m.

5 Maailmankaikkeus Kaikki tähdet, jotka voi nähdä ilman apuvälineitä, ovat linnunradan tähtiä. Onko Linnunrata ainoa galaksi? - Ei. Linnunrata muodostaa n. 30 muun galaksin kanssa galaksijoukon. Tällaiset galaksijoukot ovat maailmankaikkeuden suurimpia rakenneyksiköitä.

6 Aineen rakenne Mistä ovat sitten galaksit, tähdet, planeetat, ihmiset jne tehty? Mitä ne sisältävät. - Galaksijoukot, planeetat, ihmiset jne sisältävät ainetta. Mutta mistä aine koostuu? - Kaikki aine muodostuu atomeista. - Atomit koostuvat protoneista, neutroneista, ns. alkeishiukkasista, sekä elektroneista.

7 Aineen rakenne Protonit ja neutronit koostuvat perushiukkasista joita kutsumme kvarkeiksi. Kvarkit: ylös, alas, outo, lumo, huippu ja pohja. Perushiukkasten toista joukkoa kutsutaan leptoneiksi. Leptoneita ovat elektronien lisäksi elektronin neutriino, myoni, myonin neutriino, tau ja taun neutriino.

8 Perusvuorovaikutukset
Miksi maailmankaikkeuden aine pysyy koossa, miksi aineella on se muoto kun sillä kulloinkin on? Millaisia vuorovaikutuksia aineen välillä on? - Perusvuorovaikutuksia on neljä ja ne ovat kaikki etävuorovaikutuksia eli ne vaikuttavat ilman kosketusta.

9 Perusvuorovaikutukset
Heikko vuorovaikutus - Kantama 0,1% protonin läpimitasta - Merkittävintä kvarkkien välillä Vahva vuorovaikutus - Eri ydinhiukkasten kvarkkien välillä. - Ytimen protonien välisen sähköisen poistovoiman voittava vuorovaikutus. - Sen aiheuttamaa voimaa kutsutaan ydinvoimaksi.

10 Perusvuorovaikutukset
Sähkömagneettinen vuorovaikutus Voimakkuus riippuu etäisyydestä ja sähkövarauksesta, joka on hiukkasten perusominaisuus. Samanmerkkisesti varautuneet hiukkaset hylkivät toisiaan, erimerkkisesti varautuneet vetävät toisiaan puoleensa. Elektronin varausta e kutsutaan alkeisvaraukseksi. Aineen ominaisuuksiin (rakenteeseen, lujuuteen) liittyvissä ilmiöissä tärkein vuorovaikutus.

11 Perusvuorovaikutukset
Gravitaatiovuorovaikutus - vallitseva vuorovaikutus kosmisessa mittakaavassa, vaikka se on vuorovaikutuksista heikoin. - riippuu vuorovaikuttavien kappaleiden massoista ja niiden välisestä etäisyydestä.

12 Perusvuorovaikutukset
Etävuorovaikutukset voidaan selittää kentän(käsitteen) avulla.