Kosmologiczne Powiązania w Przyrodzie Leszek P. Błaszkiewicz Kosmologiczne Powiązania w Przyrodzie
Historia Kosmologii: Wielkość i kształt Świata Ptolemeusz (~100 n.e. - ~165 n.e.) Mikołaj Kopernik (1473 – 1543) geocentryzm Heliocentryzm – znany Świat większy
Historia Kosmologii: Wielkość i kształt Świata Galileusz (1564-1642) Eksperyment naukowy Kepler (1571-1630) Ścisłe prawa Newton (1643-1727) Matematyka stosowana
Historia Kosmologii: Wielkość i kształt Świata Bessel (1784-1846) Zastosował paralaksę do pomiarów w Kosmosie (gwiazda 61Cyg – 0.3 sek łuku 10 km) 14 Rozmiary Galaktyki: do 1600 – zbiór gwiazd (Galileusz) 1750 – dysk (I. Kant, T. Wright) Herschel (1738-1822) -1780 – Droga Mleczna jest spłaszczona, a Słońce w Centrum
Obecnie: 30 kpc, Słońce 8.5 kpc od Centrum Rozmiary Galaktyki Kapteyn (~1920) - 5kpc Shapley (~1920) – 100kpc Halo Gwiazdy w halo Gromady kuliste pogrubienie dysk Gwiazdy i gaz w dysku jądro Obecnie: 30 kpc, Słońce 8.5 kpc od Centrum 1 pc = 3.26 roku świetlnego (r.ś.); 1 r.ś. ~9.5 biliona km
Albert Einstein (1879-1955) 1916 – Równanie Pola: związek pomiędzy materią a kształtem przestrzeni Geometria przestrzeni Rozkład masy (energii)
Podał rozwiązanie równania Einsteina Dla ewoluującego Wszechświata Aleksandr Friedman (1887-1925) Podał rozwiązanie równania Einsteina Dla ewoluującego Wszechświata k = +1 k = 0 k= -1
V = H * d 1912 – Slipher zmierzył redshift w widmach galaktyk 1918 – Shapley wyznacza odległości metodą Cefeid Lata 1923-1929 – Hubble na podstawie pomiarów odległości, interpretuje redshift jako związany z efektem Dopplera i tworzy związek łączący prędkość ucieczki – V z odległościa - d Hubble nie znał prac kosmologicznych!!! V = H * d Edvin Hubble (1889-1953)
1926 – Georges Lemaître (1894-1966) po wysłuchaniu wykładu Hubble’a w ciągu jednej nocy buduje model łączący teorię z obserwacjami. Wyniki publikuje w 1927 r. K= -1 K=0 K=+1
1948 – George Gamov (1904-1968) przdstawia pogląd, że Wszechświat był młody, gęsty i gorący, a po wczesnych fazach jego ewolucji powinno zostać promieniowanie tła – oszacował je na 25 K Powstaje termin Big Bang – Wielki Wybuch
Penzias i Wilson otrzymują w 1978 roku 1965 – Arno Penzias i Robert Wilson odkrywają Promieniowanie tła o temp. 2.73 K Potwierdzenie teorii Wielkiego Wybuchu!!! Penzias i Wilson otrzymują w 1978 roku Nagrodę Nobla
Mapa promieniowania reliktowego
Laboratoria Fizyki Wysokich Energii
Rodzaje cząstek elementarnych Mezony Hadrony
Podstawowe oddziaływania w przyrodzie Oddziaływania grawitacyjne Oddziaływania elektro-magnetyczne 40 10 Razy silniejsze od grawitacyjnych
Podstawowe oddziaływania w przyrodzie Oddziaływania słabe Oddziaływania silne Miliard razy silniejsze od słabych
Teoria Wielkiej Unifikacji Oddziaływań
Materia to głównie pusta przestrzeń !!!
Próżnia kwantowa
Struktura czasoprzestrzeni na poziomie parametrów Plancka Twistory Sieć oddziaływań grawitonów Superstruny Kwantowa piana Wheelera
(bardzo krotki odcinek) Energia próżni kwantowej energia Fluktuacja może być zaczątkiem nowego Wielkiego Wybuchu – nowego Świata Czas (bardzo krotki odcinek) Chwilowa energia próżni kwantowej związana z fluktuacjami może być większa niż energia związana z masą całego znanego Wszechświata
10 l.ś. -Czasoprzestrzeń Lindego (wiele Wszechświatów – piana kosmosu) l.ś. – czasoprzestrzeń inflacyjna 10 l.ś. – supergromady galaktyk 10 km – układ planetarny 10 m – masz świat cm– atomy 10 cm – próżnia kwantowa cm – podstawowa struktura czasoprzestrzeni 33 21 9 10 -9 -21 -33
Elektromagnetosłabej Scenariusz Dziś Życie na Ziemi Ukł. sloneczny kwazary Formowanie się galaktyk Rekombinacja Powstanie tła mikrofalowego Nukleosynteza D, He, Li, Be Przeżywają tylko nukleony I leptony Podział siły Elektromagnetosłabej Ten okres bada się w CERNIE Złamanie GUT, inflacja Superstruny bariogeneza Epoka Plancka
Współczesna kosmologia