Ewolucja Wszechświata Krzysztof Turzyński Instytut Fizyki Teoretycznej Uniwersytet Warszawski

Wszechświat wokół nas Część grafiki zapożyczona z prezentacji C. Pryke’a n a Uniwersytecie Chicagowskim

Podróż do (od) gwiazd

Prawo Hubble’a

Prawo Hubble’a

Rozszerzający się Wszechświat

Rozszerzający się Wszechświat

za: Annie Hall, reż Woody Allen

Rozszerzający się Wszechświat

Jednorodność i izotropowość

Równanie Friedmanna parametr Hubble’a (jego “dzisiejsza” wartość to stała Hubble’a) gęstość energii we Wszechświecie (wliczając energię spoczynkową E=mc2)

Równanie Friedmanna pył (materia) promieniowanie

Planck 1899

Wyznaczanie odległości

Supernowe 1998: The High-z SN Project Supernova Cosmology Project Dalekie supernowe są ciemniejsze, niż wynikałoby to z najprostszego modelu kosmologicznego

Ciemna energia Stała kosmologiczna wprowadzona przez Einsteina do teorii względności: dotąd niepotrzebna. Istnieje jakaś egzotyczna forma “energii”, ciśnienie odpowiadające której jest ujemne, co powoduje przyspieszone rozszerzanie się Wszechświata. Nie oddziałuje ona elektromagnetycznie, stąd nazwa – ciemna energia. W dalekiej przeszłości rozszerzanie się Wszechświata zwalniało w sposób zgodny z dominacją zwykłych form materii.

Ciemna materia Istnieje we Wszechświecie dużo materii nieemitującej promieniowania elektromagnetycznego; możemy ją dostrzec pośrednio przez efekty jej oddziaływań grawitacyjnych. Dlatego nazywamy ją ciemną materią.

Ciemna materia Bullet Cluster

Przyszłość Wszechświata materia materia + ciemna energia materia materia + ciemna energia Obszar Wszechświata, do którego kiedykolwiek dotrze wysyłany przez nas sygnał jest skończony. Obszar Wszechświata, z którego wysyłany sygnał dotrze kiedykolwiek do nas jest skończony.

Przeszłość Wszechświata Dawno temu Wszechświat był znacznie bardziej gęsty i często zachodziły w nim oddziaływania między wypełniającymi go cząstkami – był gorący.

Podsumowanie Wszechświat się rozszerza. Rozszerzanie się Wszechświata zachodzi coraz szybciej – ciemna energia, na przykład stała kosmologiczna. We Wszechświecie znaczną część masywnych obiektów stanowią te niewidoczne – ciemna materia. Wszechświat jest jest (z doskonałą dokładnością) opisywany geometrią płaskiej przestrzeni trójwymiarowej. (standardowy) model kosmologiczny

Podsumowanie – model kosmologiczny