Ewolucja i budowa Wszechświata. Opracował: Michał Frąckiewicz Maciej Zygadło Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Kierunek: Górnictwo i Geologia Specjalność: Eksploatacja podziemna Studia stacjonarne Rok akademicki 2014/2015

Plan prezentacji Wszechświat i kosmologia- definicje Teorie ewolucji Wszechświata - Teoria stanu stacjonarnego - Teoria Wielkiego Wybuchu Budowa Wszechświata - Galaktyki i obiekty w ich obrębie - Hierarchiczna budowa Wszechświata Przyszłe losy Wszechświata Podsumowanie Bibliografia

Wszechświat Kosmologia Wszystko, co fizycznie istnieje: cała przestrzeń, czas, wszystkie formy materii i energii oraz prawa fizyki i stałe fizyczne określające ich zachowanie. W naukach ścisłych słowa „wszechświat” i „kosmos” są równoważne. Kosmologia W ściśle naukowym aspekcie kosmologia jest wynikiem poszukiwania odpowiedzi na pytanie o strukturę i ewolucję Wszechświata. Źródło: Jerzy Marek Kreiner: Astronomia z astrofizyką. PWN 1992. Źródło: Michał Heller, Ewolucja kosmosu i kosmologii

Rozszerzanie się Wszechświata w 1929 roku Edwin Hubble odkrył przesunięcie linii widmowych ku podczerwieni (zjawisko Dopplera), galaktyki oddalają się jednakowo we wszystkich kierunkach, Wszechświat ulega ciągłemu rozszerzaniu. Źródło: fizyka.net.pl Źródło: nso.pl

Dwie podstawowe teorie ewolucji Wszechświata Teoria stanu stacjonarnego - stworzona w 1948 jako alternatywa dla teorii Wielkiego Wybuchu. Głosi ona, że obraz Wszechświata jest niezależny nie tylko od położenia obserwatora w przestrzeni, lecz także od chwili, w jakiej dokonuje on obserwacji. Źródło: naukawpolsce.pap.pl Źródło: sp12.miasto.zgierz.pl

Teoria Wielkiego Wybuchu Źródło fizyka.net.pl

Teoria Wielkiego Wybuchu Według modelu Wielkiego Wybuchu Wszechświat wyłonił się z bardzo gęstego i gorącego stanu (na dole). Od tamtej pory sama przestrzeń rozszerzała się z biegiem czasu, odsuwając od siebie galaktyki. Źródło: pl.wikipedia.org

Efekt Wielkiego Wybuchu - rozszerzanie się Wszechświata (animacja) Źródło: pl.wikipedia.org

Era Plancka era ta trwała od t = 0 do t = 10-43 s, gęstość większa od 1097 kg/m3 występowała zdecydowana dominacja energii nad materią, Na zakończenie ery Plancka temperatura wynosiła 1032 kelwinów. Źródło: fizyka.net.pl

Era plazmy kwarkowo - gluonowej (hadronowa) era ta trwała od t = 10-43 s do t = 10-4 s, złamanie symetrii między oddziaływaniami, znaczące zmiany w chwili t = 10-35

Era leptonowa era ta trwała od t = 10-4 s do t = 10 s, wzrost znaczenia leptonów, powstaje tzw. tło neutrinowe, gęstość wynosi 104 kg/m3 a temperatura 1010 K. Źródło: orokepal.pl

Era promieniowania era ta trwała od t = 10 s do t = 300 000 lat, Wszechświat wypełniony głównie fotonami z domieszką protonów i neutronów, oraz małymi ilościami helu, pod koniec ery gęstość wynosi 10-19 kg/m3 a temperatura 3000 K. Źródło: orokepal.pl

Era gwiazdowa (galaktyczna) era ta trwa od t = 300 000 lat do dzisiaj, panowanie ciemności, aż do czasu pojawienia się pierwszych gwiazd, powstawanie galaktyk, początek dominacji siły grawitacji. Źródło: orokepal.pl

Wybuch supernowej

Budowa wszechświata B A C Galaktyka – widoczne skupisko materii, czyli zbiór miliardów gwiazd, gazu i pyłu utrzymywane w całości przez grawitację. Typy galaktyk: eliptyczne, spiralne, nieregularne. B A C Źródło: pl.wikipedia.org Źródło: fizyka.net.pl Źródło: wiking.edu.pl Źródło: sfora.pl

Mniejsze obiekty w obrębie galaktyk: gwiazdy, planety, satelity, planety karłowate, planetoidy, meteoroidy, komety i inne. Układ słoneczny Źródło: szkolacervantesa.pl

Hierarchiczna budowa Wszechświata Ziemia i inne planety -> Układ Planetarny wokół gwiazdy (słońca), Słońce i inne gwiazdy, materia międzygwiezdna -> galaktyka (Droga Mleczna), galaktyki -> grupy galaktyk (Lokalna Grupa Galaktyk) -> Lokalna Supergromada Galaktyk), supergromady łączą się między sobą, tworząc struktury podobne do sieci z prawie pustymi obszarami. Źródło: fizyka.net.pl

Przyszłe losy Wszechświata. Możliwe 3 warianty: gęstość materii Wszechświata jest mniejsza od gęstości krytycznej (Ω<1), gęstość materii Wszechświata jest równa od gęstości krytycznej (Ω=1), gęstość materii Wszechświata jest większa od gęstości krytycznej (Ω>1) Źródło: fizyka.net.pl

Podsumowanie Powstawanie Wszechświata – od etapów trwających krótki odcinek czasu do miliardów lat, Galaktyka jako skupisko materii, Hierarchia w budowie Wszechświata – od planety do supergromady, Wszechświat wciąż się rozszerza, Trzy warianty przyszłych losów Wszechświata – każdy zależny od gęstości krytycznej.

Bibliografia Jerzy Marek Kreiner: Astronomia z astrofizyką.,PWN 1992 Michał Heller, Ewolucja kosmosu i kosmologii Prezentacja Łukasz Daros, WFiS naukawpolsce.pap.pl fizyka.net.pl orokepal.pl minproc.pwr.wroc.pl wiking.edu.pl