Eleverne laver en model, hvor de ved hjælp af en lommelygte undersøger, hvorfor skyggen ‘peger’ i en bestemt retning, og hvordan skyggen kan ændre størrelse, afhængig af lysstrålens placering.
Hvad skete der i Kometernes Jul?
På Astrocampen snakker lærerne om universets opståen, og hvad stjernestøv er. At universet er en verden, der er skabt længe før, vi blev født, og en verden, der er svær at forstå. Hvorfor er universet uendeligt, og hvorfor tror vi på, at der er en begyndelse på universet – det, som vi kalder Big Bang?
Hvad er den naturvidenskabelige erkendelse?
Erkendelse 10: Solsystemet er en meget lille del af én af milliarder galakser i universet. Centrale ord er solsystemet, galakser og universets opbygning.
Hvad skal I lave i undersøgelsen?
Universet er stort og i konstant udvidelse, hvilket indikerer, at det har været mindre, varmere og tættere tidligere. Det tolker forskere som, at universet har en begyndelse – det vi kalder Big Bang. Det har gennem historien været et evigt spørgsmål for mennesker, hvorvidt universet er uendeligt og har eksisteret evigt, eller om det har en begyndelse og dermed er endeligt.
I denne observation skal I arbejde med en model, som illustrerer, hvad der sker, når universet udvider sig – jo længere væk vi kigger, jo hurtigere bevæger galakserne sig væk. Denne teori kaldes Hubbles Lov.
Hubble er kendt for opdagelsen af, at galakser bevæger sig væk fra hinanden, og at universet er dynamisk frem for statisk. Hubble beregnede også hastigheden, hvormed galakserne bevæger sig væk fra hinanden, og han formulerede Hubbles lov, der siger, at hastigheden er proportional med afstanden. I dag er Hubble-konstanten målt til 73 km/s/Mpc (2 cm/s/lysår).
To punkter med en afstand på et lysår bevæger sig fra hinanden med en hastighed på cirka 2 cm/s. Hvis de er 1000 lysår fra hinanden bevæger sig fra hinanden med cirka 1000 x 2 cm/s = 20 m/s
Det betyder, at hvis du ser på et område i universet som er et lysår langt, udvider det sig med 2cm/s. Hvis du tager et større område, fx 10 lysår langt, udvider det sig med 20cm/s
Det er iøvrigt kun galakserne, der bevæger sig væk fra hinanden. Atomer, planeter og solsystemer holder afstanden (det er alt det, der I jeres model er samlet i én ‘perle’).
Lav modellen:
Observationen
Se denne video, der fortæller om vores solsystem og de planeter, I finder i vores solsystem, men…. der mangler noget i den videoforklaring. Hvad er det?
Edwin Powell Hubble var en amerikansk astronom. Hubble er kendt for opdagelsen af, at galakser bevæger sig væk fra hinanden, og at universet er dynamisk (ændrer sig hele tiden) frem for statisk (ændrer sig ikke). Denne opdagelse medførte nogle grundlæggende ændringer i Einsteins relativitetsteori og var med til at kassere teorien ‘Den Kosmologiske Konstant’.
Hubble beregnede også med hvilken hastighed galakserne bevæger sig væk fra hinanden, og formulerede Hubbles lov, der siger, at hastigheden er proportional med afstanden.
Hubbles Lov siger, at rødforskydningen af lyset fra fjerne galakser er konstant og proportional med disses afstand fra jorden. Loven formuleredes først af Edwin Hubble og Milton Humason i 1929 efter de havde arbejdet med emnet i en periode på næsten 10 år.
Det er den første observationsmæssige teori/bevis om det evigt udvidende univers og er et af de oftest citerede beviser for gyldigheden af teorien om Big Bang.
Der kan lægges elevstyring og frihedsgrader ind under design af modellen. Eleverne kan bygge andre modeller, der illustrerer universets udvidelse og bevægelsen af galakserne.
Fx kan de benytte en ballon med prikker på, som de puster op. Denne model er bedre til at vise, at universet ikke har et centrum, ligesom modellen er mere rummelig. Lad endvidere eleverne forklare fænomenet ‘rødforskydning’. Eleverne kan lade sig inspirere af denne video om ‘ballonmodellen og model af rødforskydning’.
Andre undersøgelser der omhandler universet:
Virkningsfuld kompetenceorienteret naturfagsundervisning indeholder bl.a. elementer af problembaseret og elevstyret undervisning. Et greb, du som underviser kan bruge, er at implementere åbenhed, ved at stilladsere undersøgelserne med frihedsgrader.
Problembaseret og elevstyret undervisning er kendetegnet ved, at eleverne arbejder selvstændigt med egne undersøgelser. Eleverne skal finde egne svar, og det skal ikke være givet på forhånd, hvad de skal. Eleverne skal ikke reproducere eller genskabe allerede eksisterende undersøgelser.
Som underviser udvælger du en grad af frihed samt hvilket trin, den skal implementeres i. Astra opdeler en undersøgelse i følgende seks trin, hvor du kan arbejde med implementering af frihedsgrader.