Makrosvět, mikrosvět Karel Smolek Ústav technické a experimentální fyziky, ČVUT 2/21 Z čeho je svět složen? 3/21 Makrosvět a mikrosvět Rozměrové a hmotnostní škály v našem světě 4/21 Člověk • Velikost ~ 1m • Hmotnost ~ 10 kg 5/21 Země • Velikost 12 756 km • Hmotnost 6·1024 kg 6/21 Vzdálenost Země - Měsíc 384 000 km = 1 sv. s 7·1022 kg 3 476 km Světelná sekunda – vzdálenost, kterou světlo urazí za jednu sekundu. 7/21 Slunce • Velikost 1 400 000 km • Hmotnost 2·1033 kg 8/21 Vzdálenost Země - Slunce 150 000 000 km = 8 sv. min 9/21 Vzdálenost Země - Pluto 6·109 km = 5.5 sv. h 2 390 km 10/21 Sluneční soustava • Velikost 1012 km = 1 sv. měsíc Oortův oblak 11/21 Nejbližší hvězda - Vzdálenost od Slunce: 4.22 sv. let - 1 světelný rok = 9.5·1012 km Ujít tuto vzdálenost by člověku trvalo asi jednu miliardu let. Dokonce naše nejrychlejší kosmické lodi by to trvalo asi 60 000 let. Proxima Centauri 12/21 Galaxie Naše Galaxie • 200 miliard hvězd • 100 000 x 30 000 sv. let • Perioda oběhu Slunce: 225·106 let 13/21 Vzdálenost od galaxie M31 v souhvězdí Andromedy • Nejvzdálenější objekt viditelný pouhým okem • Vzdálená 2·106 sv. let 14/21 Pozorovaný vesmír Velikost 3·1010 sv. let 15/21 Buňka Velikost 0.01 mm 16/21 Molekula Velikost 10-9 m Molekula DNA • Její struktura objevena r. 1953 • James Watson a Francis Crick • Délka lidské DNA v jedné buňce ~3 m, celkem 50·1012 buněk, celková délka všech molekul DNA ~150·106 km 17/21 Atom Velikost 10-10 m Atom kolem roku 1900 48 atomů železa na měděném podkladu vytváří strukturu o velikosti 71.3·10-10 m. Snímek pořízený rastrovacím tunelovým mikroskopem v laboratoři IBM. 18/21 Atomové jádro • Velikost 10-14 m • Desetitisícina velikosti atomu elektron atomové jádro 19/21 Nukleon • Velikost 10-15 m • proton • neutron 20/21 Kvark • Velikost 10-18 m nukleon 21/21 Shrnutí • Pozorovaný vesmír 1026 m (3⋅1010 ly) • Vzdálenost naší Galaxie od g. v Andromedě (M31) 1022 m (2⋅106 ly) • Galaxie 1021 m (105 ly) • Světelný rok 1016 m (1 ly) • Sluneční soustava (Oortův oblak) 1015 m (1 lm) • Vzdálenost Slunce-Pluto 1013 m (5 lh) • Vzdálenost Slunce-Země 1011 m (8 lmin) • Vzdálenost Země-Měsíc 108 m (1 ls) • Země 107 m (0.04 ls) • Člověk 100 m • Buňka 10-5 m • Molekula 10-9 m • Atom 10-10 m • Atomové jádro 10-14 m • Nukleon 10-15 m • Kvark 10-18 m • Struna (?) 10-35 m