αρχείο θεμάτων αστρονομίας
αρχική/θέματα/2η φάση/λύκειο/2012/θέμα 3

2η φάση «Αρίσταρχος» 2012, Λύκειο, Θέμα 3: εκφώνηση και λύση

Θέμα 3 της 2ης φάσης 2012 για το Λύκειο, με λύση βήμα βήμα. Γαλαξίες και κοσμολογία, Κοσμολογία.

Το θέμα 3 της 2ης φάσης («Αρίσταρχος») 2012 για το Λύκειο, 17ος διαγωνισμός. Είναι θέμα της κατηγορίας «Γαλαξίες και κοσμολογία» (θεματική: Κοσμολογία), με εκτιμώμενη δυσκολία «μέτριο». Πρώτα προσπάθησε μόνος σου. Αν κολλήσεις, πάρε μια υπόδειξη ή δες τη λύση.

εκφώνηση

Εκφώνηση: 2η φάση 2012, Λύκειο, θέμα 3
Ρώτα τον Ερατοσθένη
Πριν πεις «Το έλυσα»: έλεγξε τη λύση σου
  • Αιτιολόγησα κάθε βήμα, όχι μόνο το αποτέλεσμα;
  • Βρήκα όλες τις λύσεις και εξέτασα όλες τις περιπτώσεις;
  • Έλεγξα μονάδες, τάξη μεγέθους και ότι η απάντηση ικανοποιεί τις συνθήκες;
  • Θα την καταλάβαινε κάποιος που δεν ξέρει τη λύση;
Λύση του αρχείου

Α) Η βαρύτητα επιβραδύνει τη διαστολή του Σύμπαντος. Αν η μέση πυκνότητα της ύλης ξεπερνά μια κρίσιμη τιμή, η βαρύτητα θα σταματήσει κάποτε τη διαστολή και το Σύμπαν θα αρχίσει να συστέλλεται (κλειστό Σύμπαν, «Μεγάλη Σύνθλιψη»). Αν είναι μικρότερη, η διαστολή συνεχίζεται για πάντα (ανοιχτό Σύμπαν). Στην κρίσιμη πυκνότητα το Σύμπαν είναι επίπεδο και η διαστολή επιβραδύνεται συνεχώς, χωρίς να σταματά.

Β) Γιατί δεν γνωρίζουμε με ακρίβεια όλη την ύλη και την ενέργεια που περιέχει. Η ορατή ύλη είναι μικρό μέρος του συνόλου· το μεγαλύτερο μέρος της ύλης είναι σκοτεινή ύλη, που την ανιχνεύουμε μόνο από τη βαρύτητά της, και οι μετρήσεις της έχουν αβεβαιότητες. Επιπλέον, από το 1998 ξέρουμε ότι η διαστολή επιταχύνεται, λόγω μιας «σκοτεινής ενέργειας» της οποίας τη φύση δεν γνωρίζουμε. Σήμερα οι μετρήσεις (π.χ. του δορυφόρου Planck) δείχνουν ότι το Σύμπαν είναι σχεδόν ακριβώς επίπεδο και ότι, αν η σκοτεινή ενέργεια μείνει σταθερή, θα διαστέλλεται για πάντα· η τελική του τύχη όμως εξαρτάται από τη φύση της σκοτεινής ενέργειας, που παραμένει ανοιχτό ερώτημα.

Δεν υπάρχει επίσημη λύση για αυτό το θέμα. Τη λύση την έγραψε η επιμέλεια του αρχείου· αν βρεις λάθος, γράψε μας.

Κατηγορία: Γαλαξίες και κοσμολογία · Θεματική: Κοσμολογία · Δυσκολία: μέτριο. Η κατηγορία και η δυσκολία είναι εκτιμήσεις.

σχετική θεωρία

τα άλλα θέματα του ίδιου διαγωνίσματος

παρόμοια θέματα