Chvála slunce

CHVÁLA SLUNCE

Lukáš RichterekKatedra experimentální fyzikyPřF UP, 17. listopadu 1192/12CZ-771 46 Olomouclukas.richterek@upol.cz

Země v „noci“…

.. Obsah přednášky

„Co má větší význam, Slunce neboMěsíc?“„Důležitější je Měsíc, protože svítí v no-ci, když je tma, kdežto Slunce svítí jenve dne.“

Kuzma Prutkov

1 Základní údaje2 Naše nejbližší hvězda3 Pozorování slunce4 Sluneční energie5 Slunce měří čas6 Slunce v životě dávných civilizací

4 / 144

.. Základní údaje

Spektrální typ G2 VR⊙ = 696 000 km = 109RzV⊙ = 1,412 · 1018 km3 = 1303 730VzM⊙ = 2 · 1030 kg = 333 000Mzϱ⊙ = 1400 kg · m−3 = 0,255 ϱzg⊙ = 274m · s−2 = 28 gzT⊙ = 25,4 dneP⊙ = 3,826 · 1023 kWpovrchová teplota (fotosféra): 5 700 Kvnější atmosféra (koróna): 1 000 000 K

5 / 144

.. Základní údajeSpektrální typ G2 VR⊙ = 696 000 km = 109RzV⊙ = 1,412 · 1018 km3 = 1303 730VzM⊙ = 2 · 1030 kg = 333 000Mzϱ⊙ = 1400 kg · m−3 = 0,255 ϱzg⊙ = 274m · s−2 = 28 gzT⊙ = 25,4 dneP⊙ = 3,826 · 1023 kWpovrchová teplota (fotosféra): 5 700 Kvnější atmosféra (koróna): 1 000 000 K

6 / 144

Naše nejbližší hvězda je

a) Polárkab) Sluncec) Proxima Centaurid) Sirius

9 / 144

.. Hvězdní sousedé

10 / 144

.. Naše nejbližší hvězda

11 / 144

.. Hertzprungův-Russelův diagram

+ závislost zářivého výkonu(hvězdné velikosti) naefektivní teplotě

12 / 144

.. Hertzprungův-Russelův diagram

13 / 144

.. Hertzprungův-Russelův diagram

14 / 144

.. Vývoj hvězd

V391 Pegasi b (4570 ly), velikost Jupitera – naděje pro Zemi?15 / 144

.. Zárodky hvězd

16 / 144

.. Zárodky hvězd

17 / 144

.. Zárodky hvězd

18 / 144

.. Zárodky hvězd

19 / 144

.. Planetární mlhoviny – William Herschel 1785

20 / 144

.. Planetární mlhoviny – William Herschel 1785

21 / 144

.. Bílí trpaslíci

22 / 144

.. Betelgeuze (α Ori)

25 / 144

.. Slunce jako hvězda

27 / 144

.. Slunce jako hvězda

28 / 144

.. Slunce jako hvězda

29 / 144

.. Slunce jako hvězda

30 / 144

Jak dlouho to trváfotonu z nitra Slunce napovrch?

a) několik sekundb) několik minutc) stovky dníd) desetitisíce let

36 / 144

.. Pozorování Slunce

37 / 144

.. Pozorování Slunce

Fraunhofer 1814: 567 absorbčních čar38 / 144

.. Pozorování Slunce

39 / 144

.. Pozorování Slunce

40 / 144

.. Pozorování slunce

SOHOhttp:

//sohowww.nascom.nasa.gov/.animace oběhu

41 / 144

.. Erupce, protuberance, …

.animace

42 / 144

.. Erupce, protuberance, …

43 / 144

.. Erupce, protuberance, …

44 / 144

.. Erupce, protuberance, …

45 / 144

.. Cykly sluneční aktivity

46 / 144

.. Cykly sluneční aktivity

.Protuberance

.Protuberance

.Transit Venuše47 / 144

.. Cykly sluneční aktivity

.Protuberance

.Protuberance

.Transit Venuše

48 / 144

.. Cykly sluneční aktivity

49 / 144

.. Cykly sluneční aktivity

50 / 144

.. Cykly sluneční aktivity

51 / 144

.. Cykly sluneční aktivity

52 / 144

.. Magnetické pole

.model dynama56 / 144

.. Sluneční vítr

.animace .vznik aurory

58 / 144

.. Sluneční vítr

.animace .vznik aurory

59 / 144

.. Energie – motor života

. Základ rovnice:..

...... E = mcE = mcE = mc222

veškerá energie kromě jaderné pochází ze SlunceCecilia Paynová – hvězdy nejsou ze železaHans Bethe (1939) CNO cyklus pro teploty10− 20 · 106 KIsadore Epstein, John Oke (1950) p-p cyklus pronižší teplotykaždou sekundu: 1039 p+, 600 miliónů tun H, Heasi o 4 miliony méně, za dobu existence spáleny0,3 promile

63 / 144

.. Schéma základních reakcí

64 / 144

.. Sluneční energie na zemi

solární konstanta:1,4 kW·m2

65 / 144

Jaká je asi maximálníúčinnost fotovoltaickýchčlánků?

a) okolo 5 %b) okolo 25 %c) okolo 40 %d) okolo 60 %

66 / 144

.. Fotovoltaické články

účinnost do 35 % (max. 44,7 %)ČEZ: Ralsko výkon 38 MW, více než80 fotbalových hřišťTemelín skoro 2 000 MW

67 / 144

.. Fotovoltaické články

68 / 144

.. Výroba a spotřeba v roce 2013

71 / 144

.. Výroba a spotřeba v roce 2013

72 / 144

.. Výroba a spotřeba v roce 2013

73 / 144

.. Sluneční elektrárny a obnovitelné zdroje

74 / 144

.. Sluneční elektrárny a obnovitelné zdroje

75 / 144

.. Sluneční elektrárny a obnovitelné zdroje

76 / 144

.. Sluneční elektrárny a obnovitelné zdroje

77 / 144

.. Sluneční elektrárny a obnovitelné zdroje

78 / 144

.. Sluneční elektrárna

79 / 144

.. Sluneční elektrárna

SEGS v Mojavské poušti:400 000 zrcadel400 ha, 325 MWza špatného počasí plynový ohřev

80 / 144

.. Sluneční elektrárna

Ivanpah, 380 MW

81 / 144

.. Sluneční pec (Odeillo, Francie)

zrcadlo 54x40 mv ohnisku 1 000 W4 000 ◦Cvýzkum chování látek za vysokýchteplot

82 / 144

.. Sluneční věž

Solar two, Kalifornietaví sůl, 10 MW2000 – 2005: CACTUS (ConvertedAtmospheric Cherenkov TelescopeUsing Solar-2), γ-záření

Stirlingův motorskotský kněz Robert Stirling(1790 –1878)η ≈ 20% malá regulovatelnost

83 / 144

.. Sluneční komín

Manzanares, Španělsko 198246 000 m2, 50 kWkomín 195 m, průměr 10 mpoškozen bouříplány v Austrálii: 200 MW

84 / 144

85 / 144

86 / 144

Kterou fyzikální veličinuumíme měřitnejpřesněji?

a) časb) délkuc) hmotnostd) elektrický proud

87 / 144

.. Atomové hodiny

88 / 144

.. Atomové hodiny

89 / 144

.. Atomové hodiny

90 / 144

.. Atomové hodiny a optické hodiny

91 / 144

.. Atomové hodiny a optické hodiny

92 / 144

.. Slunce měří čas

udržuje Zemi na oběžné dráze svou gravitacíMěsíc se od Země vzdaluje o 4 cm za rok, den seprodlužuje asi o 1,7 ms/100 let, slapové tření(George Darwin 1879), den = měsíc = 50 dní,sopečná činnost na Io (Jupiter, Ganymed,Europa, protažení o 100 m; teplo jako u ohýbáníhřebíku), možná příčina prstencůsluneční hodiny v ČRhttp://astro.mff.cuni.cz/mira/sh/sh.php

93 / 144

Jak často se vkládápřestupná sekunda?

a) každý půlrokb) každý rokc) každých 10 letd) nepravidelně

94 / 144

.. Slunce měřilo čas

Měsíc se od Země vzdaluje o 4 cm za rok, den seprodlužuje asi o 1,7 ms/100 letzemětřesení v JV Asii 2004 – zrychlení o 3µspřestupná sekunda

95 / 144

.. Poloha na obloze během roku

96 / 144

Můžeme pomocívodorovných slunečníchhodin určit dobu půlnoci?

97 / 144

Můžeme pomocívodorovných slunečníchhodin určit dobu půlnoci?

98 / 144

.. Analema

99 / 144

.. Analema

© Anthony Ayiomamitishttp://www.perseus.gr

100 / 144

.. Slunce v životě dávných civilizací

101 / 144

.. Slunce v životě dávných civilizací

Stonehenge ≈ 2 000 př.n.l.102 / 144

.. Slunce v životě dávných civilizací

Klobuky u Kladna ≈ 3. stol. př.n.l(„Zkamenělý pastýř“ 3 m, 5 t)

Jeskyně v údolí Plakánek (Kost) –„sluneční kámen“ osvětlen večer v denrovnodennosti

103 / 144

.. Zatmění

první předpověď: Thalés z Míletu 585 př.n.l.Císař Claudius (10 – 54 n.l.) 1.8. 45 n.l. (v den jeho narozenin)

105 / 144

Zatmění Slunce jepravděpodobnější, kdyžje u nás

a) zimab) létoc) státní svátek

112 / 144

.. Zatmění

větší pravděpodobnost v létě (Slunce dále)

113 / 144

.. Zatmění

Kolumbus na 4. výpravě: předpověď zatmění Měsíce 29.2.1504, Jamajka (Loděpoškozené bouřemi a neschopné plavby v zátoce Svaté Anny, dva námořníci večlunu na Hispaniolu, zbytek na Jamaice více než rok; domorodcům se zajídalochování námořníků, odmítali zásobovat; před zraky užaslých náčelníků krátcepo západu Slunce „nechal zmizet z oblohy Měsíc“)

114 / 144

Camille Flammarion: Astronomie Populaire (1879)

22/10/2137 př. n. l.:1. záznam slunečního zatmění (?), opilí astronomové Ho a Hi

.. Zatmění.Saros..

......

T = 6 585 dnů 7 h 42 min (18 let 10 – 11 dnů) =223 synodických měsíců =⇒ Slunce, Měsíc a uzlyjeho dráhy ve stejné polozezahrnuje 41 zatmění Slunce a 29 zatmění Měsíce

Protože počet dní není celý, neopakují sezatmění na stejném místě =⇒ zatměníSlunce posunuta o 115° na západBabylóňané 2. tis. př.n.l., označení Chaldejci

117 / 144

.. „Habitable zone“

118 / 144

.. „Habitable zone“

119 / 144

.. „Habitable zone“

120 / 144

.. „Habitable zone“

121 / 144

122 / 144

123 / 144

124 / 144

125 / 144

126 / 144

127 / 144

128 / 144

129 / 144

130 / 144

131 / 144

132 / 144

.. Slunce v životě dávných civilizací

„Záříš krásně v horizontu nebe, ó Slunce žijící, ježjsi žilo na prapočátku. Když vycházíš navýchodním horizontu, naplňuješ každou zemikrásou. Jsi velké, krásné, lesknoucí se, vznášejícíse vysoko nad všemi zeměmi. Tvé paprsky objímajísvět až na konec všeho, co jsi stvořilo…Lidéprocitají a vstávají; ty jsi je zdvihlo. Myjí se,chápou se svých šatů a jejich ruce vzdávají chváluTvému duchu…Tvé paprsky vyživují všechna pole;dokud budeš svítit, budou žít a porostou protebe…Ty tvoříš roční počasí, abys životemobdařovalo, co jsi stvořilo…“

Achnaton („lesk slunečního kotouče“)

133 / 144

.. Uctívání Slunce jako božstva

134 / 144

.. Praha románská a gotická jako kalendář

Význačné svátky navazují na keltskýkalendář (dny s více pranostikami)

opět důležitá osa Slunovratu, vprůsečíku rotunda sv. Kříže

135 / 144

.. Praha románská a gotická jako kalendář

Význačné svátky navazují na keltskýkalendář (dny s více pranostikami)

opět důležitá osa Slunovratu, vprůsečíku rotunda sv. Kříže

Karlův most: 1357 9. 7. 5:31

136 / 144

.. Praha románská a gotická jako kalendář

slunovratové mysterium – 1xza rok o letním slunovratu (vestředověku 15. 6. na sváteksvatého Víta) v poledne hlavalva stín na erb sesvatováclavskou orlicí (nahruď) původníhopřemyslovského znaku(svatováclavská orlice) snovým (českým lvem)západ slunce v den letníhoslunovratu od staroměstskémostecké věže: na místo hl.oltáře s hrobem sv. Víta (zrotundy již kvůli zástavbě nenívidět)

137 / 144

.. Praha románská a gotická jako kalendář

Svantovit – „Svatý (Mocný)vítěz“ – hlavní Bůh starýchSlovanů zasvěcený Sluncistavba Karlova mostupodřízena astrologicképředpovědi: most založen 9. 7.1357 (konjunkce Slunce seSaturnem), přesně v 5 hodin31 minut (Slunce v ascendentuznamení Lva), symboldokonalosti, číslo početí, plněníplánů1410 – orloj

138 / 144

139 / 144

140 / 144

141 / 144

142 / 144

Ahoj slunkotobě to teda dneska seknevčera mi bylo smutnoale dneska už je zase mírně pěknějó někdy se zdáže něco nejde ale ono to pak jdedoba ta není zláto jenom některé vteřiny jsou zlé

Ahoj slunkojsem rád že jsi ještěosuš mi moje vlasyjsou promáčené předvčerejším deštěmno prostě jsem zmoknaštěstí voda teče vždycky shora dolůtřicátý druhý rokto takhle přes překážky táhnem spolu

Ahoj slunkojsem rád že tě vidímdoma mi bylo smutnoa tak jsem zase vyšel mezi lidisrdce potřebuje svýa kdo bere měl by taky něco dátčlověk ten není zlýjen prostě některé lidi nemám rád

Ahoj slunkoty máš dneska hezké tvářea kdyby mělo být snad smutnotak na to já mám svoje opravářea tak dál mi sviťa až zalezeš za mraky jako tečkavylezeš zase viďa tu chvilku než to budetu já přečkám

.přehrát

143 / 144

Pozdraveno budiž světlo.Světlo ve tmě svítí, tma je nepohltí.To světlo osvěcuje každého člověka.

J 1, 4–9

Borovice osinatá (Pinus longaeva)White Mountains, 2 900 m.n.m.−32 °C a +2 °C, přes 4 700 let

.přehrát

144 / 144