Προσεγγίζοντας το Big-Bang

25/10/2017: Τμήμα Στ1, 2ο Δημ. Σχ. Πύργου (3 ώρες)

Από πού ξεκίνησε το Σύμπαν; Τι το καταπληκτικό ανακάλυψαν ο Hubble και τι πρότεινε ο Le Maitre; Τι σημαίνει διαστολή του Σύμπαντος; Πόσο παλιό είναι το Σύμπαν;

Πειραματική προσέγγιση

Υλικά: Μπαλόνια, λευκά αυτοκόλλητα ή αυτοκόλλητα αστεράκια, λίγη υγρή κόλλα, μαρκαδόροι.

Το μοντέλο του σταφιδόψωμου ή της πουτίγκας με σταφίδες!

Έχει ενδιαφέρον να σηκωθούν δύο μαθητές στον πίνακα (στην προβολή του projector) και καθώς εξελίσεται το βίντεο, να τοποθετήσουν τα δάκτυλά τους (ένα κάθε μαθητής) σε μια σταφίδα. Παίρνουμε μια πρώτη μέτρηση της μεταξύ τους απόστασης. Καθώς θα προχωρά το βίντεο και το κέικ θα φουσκώνει, οι σταφίδες θα απομακρύνονται, ενώ τα δάκτυλα θα έχουν μείνει στην αρχική θέση. Κατόπιν, γίνεται παύση στο βίντεο και γίνεται νέα μέτρηση της απόστασης μεταξύ των σταφίδων που έχουν επιλεγεί. Είναι εμφανής και με διαδικασία μέτρησης (και όχι μόνο με την αίσθηση της όρασης) η μετακίνηση των αντικειμένων. Ένα βήμα ακόμη στην απόδειξη της διαστολής του Σύμπαντος, μέσα από το μοντέλο αυτό.

Μια συνοπτική παρουσίαση

Ένα βήμα παραπάνω: Πώς εξηγείται ότι ο ουρανός το βράδυ είναι σκοτεινός, ενώ στο Σύμπαν υπάρχουν δισεκατομμύρια ήλιοι; Το παράδοξο του Olbers.

Υλικά: Μαύρο χαρτόνι κάνσον, φακοί πυράκτωσης ή κινητά τηλέφωνα με φακό.

Η απάντηση των παιδιών: "Αρχίζει να σκοτεινιάζει".

Το παράδοξο του Olbers σε ένα πολύ κατατοπιστικό βίντεο από τον Στέφανο και την Καθημερινή Φυσική!!!

Και ένα animation για το θέμα

(κλικ στις ρυθμίσεις για ελληνικούς υπότιτλους).

Ανατροφοδότηση από τους μαθητές:

Ερ.1) Εφόσον το Σύμπαν είναι σαν ένα μπαλόνι που διαστέλλεται, δε θα σκάσει κάποτε; (Γ.Λ., Στ3). Εδώ, θίγονται δύο θέματα: α) Τα μοντέλα εξέλιξης του Σύμπαντος (βλ. βοηθητικά slides στις πηγές) και β) το γεγονός ότι το Σύμπαν δεν διαστέλλεται μέσα σε κάποιον άλλο χώρο, ούτε έχει κάποιο κέντρο ή άκρα. Απαντήσεις στο 2ο βίντεο (Αστρόνιο) και στο βιβλίο του Hubert Reeves (σ.σ. 45-47). Τα μοντέλα του μπαλονιού και του σταφιδόψωμου απλώς βοηθούν να αντιληθφθούμε το φαινόμενο. Στην πραγματικότητα τα δικά μας σημεία αναφοράς, τα ανθρώπινα, διαφέρουν από τα αντίστοιχα του Σύμπαντος!!!

Ερ.2) Πώς γνωρίζουμε ότι υπάρχει η μαύρη τρύπα; (Κ.Κ., Στ3). Εδώ θίγονται θέματα βαρύτητας.  Απάντηση στο βιβλίο του Hubert Reeves (σ.σ. 119-124). Η μαύρη τρύπα, αν και δεν είναι ορατή, παρόλα αυτά δηλώνει την "παρουσία" της μέσω της βαρύτητας και του βαρυτικού πεδίου.

Ερ.3) Τι θα συμβεί εάν μας "ρουφήξει" μια μαύρη τρύπα; (Α.Κ., Στ3). Εδώ θίγονται θέματα βαρύτητας.  Απάντηση στο βιβλίο του Hubert Reeves (σ.σ. 119-124). Φανταστείτε την ως μια αόρατη "ηλεκτρική σκούπα"!

Πηγές

	Βασικό φυλλάδιο δραστηριοτήτων από την Τίνα Νάντσου με θεωρητικό πλαίσιο, οδηγίες και επιστημονικές πληροφορίες.
	Τα κεφάλαια:  Ένα Σύμπαν που διαστέλλεται, σελ. 43 Μια ιστορία του Σύμπαντος, σελ. 49 Ποια είναι η ηλικία του Σύμπαντος;, σελ. 59
	Βοηθητικά slides (κλικ)  (Προσαρμογή από το υλικό της Τίνας Νάντσου, με προσθήκη φωτογραφιών που εξυπηρετούσαν το χρονοδιάγραμμα και τη ροή της διαδικασίας).
	Nick Jacoby: Raisin bread Universe Astronio: Η θεωρία του Big Bang μέσα σε λίγα λεπτά Minutephysics: Why is dark at night?