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

A speciális relativitáselmélet

A Michelson-féle interferométer

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

Következmények

A relativitáselmélet alapfogalmai

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

A négydimenziós téridőben az ívhossz az invariáns mennyiség

A Lorentz-transzformáció

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

Az idődilatáció

A Lorentz-kontrakció

A sebességösszeadás

A transzverzális sebesség

A rugalmas ütközés vizsgálata

A relativisztikus energia

Kis sebességek esete

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

Négyesvektorok

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

A légkör szűrői

Az ózon

Az ózonkoncentráció magasságfüggése

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

Az ózon mérése

A Dobson spektrofotométer

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.

Mérési eredmények

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

1951-től folyamatosan mérnek Új-Zélandon (Farkas Edit,magyar szárm.) 1957-58-as Nemzetközi Geofizikai Év, Antarktisz 1972-73-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 ???

Ózon monitorozó világhálózat: 80 állomás

Az ózonlyuk

Okok ??? Természetes okok (a sztratoszférába feljutó vulkáni por) Halogénezett szénhidrogének Az alsó atmoszférában „környezetbarát” A magas légkörben katalitikus romboló hatás CFCl3 – 75 év CF2Cl2 - 100 év (halon – tűzoltó készülékek, hűtőgépek, klíma, spray hajtógáz, …)

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

A Föld energiaháztartása

A légkör átlátszósága

A Föld-légkör energiaháztartása

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)

Éghajlati rendszerek

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)

A légköri széndioxid mennyiség változása

Helyünk az Univerzumban

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

Penzias és Wilson,Bell lab.