====== Astrofyzika ======

  * Stránky předmětu: http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/
  * Přednášející: Petr Kulhánek
  * Cvičící: Milan Červenka http://herodes.feld.cvut.cz/milan/vyuka/

===== Cvičení =====
Vypracování několika otázek od Milana Červenky (rok 2012). {{:courses:asfotazky4.pdf|}}

Zkusme tady doplnit ty zbyvajici otazky: 

=== 6. Paralaxa === 
Uhel dvou primek pri pozorovani jednoho bodu ze dvou ruznych mist. Take zdanlivy posun pozorovaneho bodu vuci (vzdalenemu) pozadi. Vyuziva se k mereni vzdalenosti ve vesmiru, 
"...Paralaxa (míra vzdálenosti) v astronomii je úhel, o který se na obloze nebeské těleso posune, je-li pozorováno z krajových bodů vhodně zvolené základny. Výpočet paralaxy se používá hlavně pro měření vzdáleností objektů ve vesmíru. Pro měření vzdáleností objektů ve sluneční soustavě se jako základna používá poloměr Země, pro měření vzdáleností hvězd se používá poloměr oběžné dráhy Země (vzdálenost Země – Slunce). " (wiki)

=== 54. Sireni svetla v blizkosti hmotnych objektu ===
(Vyrazne) hmotne objekty zakrivuji casoprostor a svetlo, ktere se jinak siri po primce, se jejich okoli "ohyba" (teorie relativity) -objekty pusobi jako cocky spojky-a my zdroj svetla "vidime" nekde jinde, nez ve skutecnosti je. Takove hm. objekty jsou napr. kvasary, galaxie, cerne diry,.. /viz https://cs.wikipedia.org/wiki/Gravita%C4%8Dn%C3%AD_%C4%8Do%C4%8Dka /

Druha moznost je svetlo a cerna dira, zde jsou 3 moznosti: svetelny zdroj je pred horizontu udalosti - svetlo muze uniknout, na horizontu (Schw. polomer) - jiz neunikne, teoreticky zde muze porad obihat, a uvnitr - je vtazeno do c. diry

=== 55. Gravitacni Doppleruv jev === 
http://www.aldebaran.cz/bulletin/2010_10_gra.php
Doppleruv jev = zmena frekvence vysilaneho zareni u pohybujiciho se zdroje

gravitacni D. j. -> "baterka pada k hmotnemu bodu a vychazejici svetlo se posouva do cervena" = Gravitacni cerveny posuv, vychazi z principu ekvivalence (setrvacnost a gravitace je to same) a faktem, ze u hm. teles plyne cas pomaleji

=== 72. Jak ovlivnuje hmota rozpinani vesmiru ? ===
Velmi malo :) protoze hmoty jsou asi 4%. Plochy vesmir (k=0) tvoreny pouze hmotou by mel tvar expanzni fce a(t) ve tvaru "kopecku", tj. vesmir by se jednoho dne zacal smrstovat. To se nedeje (rozpina se s exponencialnim zrychlenim), coz je neprimy dukaz existence cerne energie (ta za to muze ;) 

Na globalnim meritku se tedy prostor rozpina, na lokalnim ho drzi prave hmota (atomove, elektroslabe sily) pohromade a prebiji tu expanzi- atomy na vasi ruce se tedy nevzdaluji od sebe. 

=== 73. Jak probiha rozpinani vesmiru tvoreneho pouze hmotou v zavislosti na jeho krivosti ? ===
Kulovity (k>0?) a plochy (k=0) tvoreny pouze hmotou: expanzni fce ma konkAvni tvar ("kopecek"), pro sedlovity vesmir (k<0) myslim plati taky.(?) 

Prosim zkontrolovat a doplnit, z ceho se to odvozuje...

=== 74. Leptony ===
http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/interakce/particles.html

Elektron, neutrino, jejich anticastice. Spin 1/2 (jsou tedy fermiony), bez vnitrni struktury, interaguji slabou interakci (elektron i elmg.)

=== 75. Kvarky ===
http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/interakce/particles.html

Jsou z nich tvoreny tezke castice s vnitr. strukturou (proton, neutron), interaguji silne, slabe i elmg. "up, down, strange, charm"

=== 76. Intermedialni castice ===
http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/interakce/particles.html

Zprostredkovavaji pusobeni mezi poli, elmg: foton; slaba int: W+,W-,Z0; silna i.: gulony; gravitace: (hypoteticky) graviton

=== 77. Mezony, baryony ===
hadrony: mezony (2 kvarky: kvark a anitikvark, q -q), celociselny spin; baryony (3 kvarky, qqq), necelocisleny spin


==== Milan Červenka, zápočtový test ====
http://fyzika.feld.cvut.cz/~cervenka/vyuka/astrofyzika/asf2012.pdf
http://herodes.feld.cvut.cz/milan/vyuka/astrofyzika/asfls2011.pdf

=== 1. Co je astronomická jednotka? ===
 vzdálenost Země od Slunce, 150 miliónů km
=== 2. Co je světelný rok? ===
 Vzdálenost, kterou světlo urazí za rok, 9.46 * 10^12 km
=== 3. Jak je definován parsek? ===
 Vzdálenost, z níž má 1 AU úhlový rozměr jedné vteřiny, 3.262 LY
=== 4. Co je paralaxa? ===
 Úhel, o který se těleso posune, když je pozorováno z různých bodů. Používá se na měření vzdáleností hvězd, když měříme když je Země "napravo" nebo "nalevo" od Slunce.
=== 5. Jak vzdálená je nejbližší hvězda od Slunce? ===
 Proxima Centauri, 4.27 LY = 1.31 PC
=== 6. Co vyjadřuje Planckův vyzařovací zákon? ===
 Závislost intenzity záření absolutně černého tělesa na úhlové frekvenci záření
=== 7. Jak zní Wienův posunovací zákon? ===
 lambda = b / T, T je teplota, lambda je vlnová délka, b je Wienova konstanta. Znamená to, že čím je těleso teplejší, tím vyzařuje na kratších vlnových délkách.
=== 8. Jak zní Stefanův-Boltzmannův zákon? ===
 Intenzita záření absolutně černého tělesa je konstanta krát teplota na čtvrtou
=== 9. Na čem závisí vizuální jasnost hvězdy? ===
 Na intenzitě spektra viditelného lidským okem
=== 10. Jaká je zhruba povrchová teplota Slunce? ===
 5800 K
=== 11. Jak je definována (relativní) magnituda? ===
 Zdánlivá svítivost hvězdy pozorované ze Země, čím víc svítí, tím má menší magnitudu.
=== 12. Jak je definována absolutní magnituda? ===
 Magnituda pozorovaná ze vzdálenosti 10 PC od objektu.
=== 13. Co je Hertzsprungův-Russelův diagram? ===
 Závislost povrchové teploty na jejich svítivosti. Hvězdy se shlukují do: bílí trpaslíci, hlavní posloupnost, obři, veleobři.
=== 14. Co jsou to kuželosečky? ===
 Křivky, které vzniknou jako průnik roviny s kuželem. Jsou to: Kružnice, Parabola, Elipsa, Hyperbola.
=== 15. Po jakých trajektoriích se pohybují planety ve sluneční soustavě? ===
 Po elipsách
=== 16. Jakou numerickou výstřednost má elipsa? ===
 (0;1)
=== 17. Jakou numerickou výstřednost má parabola? ===
 1
=== 18. Co je první kosmická rychlost? ===
 Aby obíhala kolem Země a nespadla zpátky
=== 19. Co je druhá kosmická rychlost? ===
 Aby opustila gravitační pole Země
=== 20. Co je třetí kosmická rychlost? ===
 Aby opustila gravitační pole Slunce
=== 21. Co je čtvrtá kosmická rychlost? ===
 Aby narazila do Slunce
=== 22. Jakou rychlost musíme udělit projektilu, aby se pohyboval po parabolické trajektorii? ===
 2. kosmickou rychlost
=== 23. Jakým směrem musíme vystřelit projektil, aby vzhledem ke Slunci měl co možná největší rychlost? ===
 //Proti směru rotace Země? Nevím, nutno ověřit.//
=== 24. Co je Eulerovo schéma (Eulerova metoda)? ===
 Metoda pro numerické řešení obyčejných diferenciálních rovnic.
=== 25. Galileiho transformace ===
 Převod ve dvou IVS, kde čárkovaná se pohybuje rychlostí v
   * t'=t
   * x'=x-vt
   * y'=y
   * z'=z

=== 26. Mechanický princip relativity ===
 Pro všechny IVS platí stejné mechanické zákony, nemůžeme rozhodnout jestli je daná IVS v klidu nebo se pohybuje rovnoměrně přímočaře.
=== 27. Einsteinovy postuláty STR ===
 1. Pro všechny IVS platí stejné (nejenom mechanické) zákony, libovolný experiment dopadne stejně ve všech IVS.
 2. Rychlost světla ve vakuu je ve všech IVS stejná
=== 28. Lorentzova transformace ===
 Převod ve dvou IVS, kde čárkovaná se pohybuje rychlostí v, vyhovuje STR
   * t'=gamma(t-(v/c^2)x)
   * x'=gamma(x-vt)
   * y'=y
   * z'=z
   * gamma=1/sqrt(1-v^2/c^2)
 
=== 29. Dilatace času ===
 Důsledek STR, zpomaluje se čas pokud se objekt pohybuje rychlostí blízkou C. Oba vnímají hodiny toho druhého jako pomalejší.
=== 30. Kontrakce délek ===
 Důsledek STR, zkracují se délky ve směru rychlosti pokud se objekt pohybuje rychlostí blízkou C. Oba vnímají pravítko toho druhého jako kratší.
=== 31. Časoprostorový interval ===
 Vzdálenost mezi dvěma událostmi v prostoročasu.
=== 32. Minkowského metrika ===
 Používá se k popisu časoprostoru v STR. Jde o 4-rozměrný reálný linerární vektorový prostor se skalárním součinem.
=== 33. Schwarzschildův poloměr ===
 Je to poloměr koule, do které musí být veškerá hmota dané hmostnosti stlačena, aby se z ní stala černá díra.
=== 34. Schwarzschildova metrika ===
 Používá se k popisu prostoročasu generovaným statickým (nerotujícím) kulovým tělesem. Používá se pro popis např. černých děr.
=== 35. Jak ovlivňuje gravitační pole chod času? ===
 Způsobí diletaci času, blízko černé díry se dá cestovat do budoucnosti.
=== 36. Gravitační Dopplerův jev ===
 Prodlužování vlnové délky záření u pozorovatele způsobený gravitací zdroje
=== 37. Fridmanova metrika ===
 Popisuje strukturu vesmíru. Výsledek je, že k=0, vesmír je plochý a nekonečný.
=== 38. Co vyjadřuje skalární křivost? ===
 Jestli je vesmír plochý, kulově nebo sedlově zakřivený
=== 39. Co vyjadřuje expanzní funkce? ===
 Jak moc se vesmír rozpíná/smršťuje
=== 40. Kosmologický posuv ===
 Posun vlnové délky záření směrem do červena způsobený rozpínáním vesmíru.
=== 41. Hubbleův zákon ===
 Čím je galaxie vzdálenější, tím rychleji se od nás vzdaluje.
=== 42. Hubbleův čas ===
 Maximální možné stáří vesmíru, podle doby rozpínání
===  43. Jak starý je vesmír? ===
 13.7 miliard let

===== Nevážně =====
   * YouTube video, kvůli kterému si předmět zapíšete: http://www.youtube.com/watch?v=wWLQhntdWok

~~DISCUSSION~~