1。小さな指紋としての原子:
*宇宙のすべての要素には、特定のエネルギーレベルでのみ存在できるユニークな電子セットがあります。これらのレベルは量子化されています。つまり、特定の離散値の間でのみジャンプすることができます。
*電子がより高いエネルギーレベルから低いエネルギーレベルにジャンプすると、特定のエネルギーと波長で光の光子が放出されます。これは、原子が光の中にユニークな「指紋」を残しているようなものです。
*逆に、原子が正確なエネルギーで光子を吸収すると、電子はより高いエネルギーレベルにジャンプします。
2。スペクトルラインの観察:
*星や銀河からの光を分析すると、すべての色の連続スペクトルではないことがわかります。代わりに、特定の波長で暗い線(吸収ライン)または明るい線(放射線)が表示されます。
*これらの線は、それぞれ星または銀河の原子によって吸収または放出された光の波長に対応しています。
*各要素には、バーコードのようなスペクトル線の異なるパターンがあります。これは、存在する要素を識別できる「原子指紋」です。
3。 宇宙全体の同じ原子:
*天文学者は、観察可能な宇宙全体の星や銀河で、水素、ヘリウム、酸素、炭素などの要素から同じスペクトル線を観察しました。
*スペクトル線のこの一貫性は、同じ原子とその特性(そのエネルギーレベルなど)が宇宙全体で基本的であることを示しています。
*地球上の店舗や数十億光年離れた銀河にいるかどうかにかかわらず、特定の製品に同じバーコードを見つけるようなものです。これは、物理学の法則と物質の基本的な構成要素が普遍的であることを示唆しています。
要約:
遠い星や銀河からの光を分析することにより、天文学者は存在する要素を特定し、同じ基本原子とその特性が宇宙全体に存在することを確認できます。この情報は、宇宙の構成、進化、さらには時代を理解するのに役立ちます。