Helyünk a világegyetemben (az Univerzum fejlődéstörténete)

Az előadások a következő témára: "Helyünk a világegyetemben (az Univerzum fejlődéstörténete)"— Előadás másolata:

1 Helyünk a világegyetemben (az Univerzum fejlődéstörténete)
Relativitáselmélet Az ózonprobléma Helyünk a világegyetemben (az Univerzum fejlődéstörténete)

2 A speciális relativitáselmélet

3

4 A Michelson-féle interferométer

5

6 Az Einstein-féle relativitási elv
Az általánosított Galilei-féle relativitási elv A kölcsönhatások véges terjedési sebességének elve

7 Következmények

8 A relativitáselmélet alapfogalmai

9 Az invariáns mennyiség
Ami nem függ a koordináta-transzformációtól A két pont közötti távolság invariáns mennyiség:

10 A négydimenziós téridőben az ívhossz az invariáns mennyiség

11 A Lorentz-transzformáció

12

13 A speciális relativitáselmélet programja: A fizikai törvények Lorentz-invariáns alakban való felírása Elektrodinamika – OK Newtoni mechanika – módosítani kell!

14 Az idődilatáció

15 A Lorentz-kontrakció

16 A sebességösszeadás

17 A transzverzális sebesség

18 A rugalmas ütközés vizsgálata

19 A relativisztikus energia

20 Kis sebességek esete

21 Az energia és az impulzus kapcsolata
Az energia és az impulzus-megmaradás nem két független törvény.

22 Négyesvektorok

23 Az ózonprobléma A „jó” és a „rossz” ózon fogalma

24 A légkör szűrői

25 Az ózon

26

27 Az ózonkoncentráció magasságfüggése

28 Katalitikus ózonfogyasztó folyamatok
1 Cl atom átlagosan 100 ezer ózonmolekulát roncsol szét

29

30 Az ózon mérése

31 A Dobson spektrofotométer

32

33 A Dobson egység A légköri összózonmennyiség vastagsága századmilliméterben kifejezve 1 atmoszféra nyomáson Az egyenlítőn átlagosan mintegy 3 mm! A legtöbb ózon az egyenlítői sávban keletkezik, amit a légáramlatok elszállítanak. Szélességfüggő éves és napi ingadozás.

34 Mérési eredmények

35 A légköri összózonmennyiség: 3 milliárd t.
Üvegházhatása is van A légkör egyéb szennyeződései védelmet nyújtanak (a D-i félteke sokkal tisztább!)

36 1951-től folyamatosan mérnek Új-Zélandon (Farkas Edit,magyar szárm.)
as Nemzetközi Geofizikai Év, Antarktisz tól ózoncsökkenés, de mérési hibának gondolták 1982 – Brit Meteorológiai Szolgálat felismerése (tényleges csökkenés) Ok: Mexico, El Chicon vulkánkitörés 1985: 400 Dobsonról 125 Dobsonra zuhant (300 => 180 egyenlítőn) 1991-től az É-i féltekén is tapasztalható ózoncsökkenés Ok ???

37 Ózon monitorozó világhálózat: 80 állomás

38

39 Az ózonlyuk

40 Okok ??? Természetes okok (a sztratoszférába feljutó vulkáni por)
Halogénezett szénhidrogének Az alsó atmoszférában „környezetbarát” A magas légkörben katalitikus romboló hatás CFCl3 – 75 év CF2Cl év (halon – tűzoltó készülékek, hűtőgépek, klíma, spray hajtógáz, …)

41

42

43 Az ózoncsökkenés káros hatásai
1% ózon csökkenés => 2% UV sugárzás növekedés => 4-5% bőrrákos megbetegedés Hasítja a DNS-t Bőrrák Szürkehályog Vizi ökoszisztémák Gabonatermés csökkenés

44

45 A Föld energiaháztartása

46 A légkör átlátszósága

47

48 A Föld-légkör energiaháztartása

49 Besugárzás: egy 5500 K-es feketetest energia eloszlását követi
Kisugárzás: egy 300 K-es feketetest energia eloszlását követi A légkör miatt a bolygókon üvegházhatás van (Föld: ~15-20 fok, Mars ~ 10 fok, Vénusz ~500 fok)

50 Éghajlati rendszerek

51 Klímaváltozás Oka ??? Egyensúly megbomlása Természetes okok
Emberi tevékenység eredménye Egyensúly megbomlása Jégtakaró olvadás => tengerszint emelkedés Óceánok hőmérsékletének emelkedése Oxigén csökkenés => lővilág (planktonok, korallok pusztulása) Ciklonok, szélsőségek növekedése Tengeráramlatok megváltozása (Golf-áramlat – sókoncentráció változás)

52 A légköri széndioxid mennyiség változása

53 Helyünk az Univerzumban

54 Miért van sötét éjszaka?
Olbers-paradoxon Miért van sötét éjszaka? Peremfeltételek: Az Univerzum végtelen térben és - időben A csillagok/galaxisok egyenletesen töltik ki a teret A galaxisoknak nincs szisztematikus mozgása

55 Penzias és Wilson,Bell lab.

56

57

58