Dlaczego we Wszechświecie

Slides:



Advertisements
Podobne prezentacje
CIEKAWOSTKI Z PRZYRODY
Advertisements

Anihilacja i kreacja materii
Ewolucja Wszechświata
Festiwal Nauki Politechnika Warszawska Wydział Fizyki.
Leptogeneza z hierarchicznymi masami neutrin Krzysztof Turzyński IFT.
Strzałka czasu w rozpadach kwarków i antykwarków
Festiwal Nauki Politechnika Warszawska Wydział Fizyki.
Zawsze zdumiewa mnie, że co tylko ludzie wymyślą, to rzeczywiście się zdarzy. Abdus Salam Abdus Salam – pakistański fizyk, współlaureat Nagrody Nobla w.
Rodzaje cząstek elementarnych i promieniowania
Temat: SKŁAD JĄDRA ATOMOWEGO ORAZ IZOTOPY
Historia naturalna pewnego Uniwersum i Homo Sapiens Sapiens GENEZIS – POWSTANIE UNIWERSUM Dobiesław Nazimek
O bariogenezie i leptogenezie
Obwody elektryczne, zasada przepływu prądu elektrycznego
ENERGETYKA JĄDROWA TADEUSZ HILCZER.
Big Bang teraz.
Ewolucja Wszechświata
Początki Wszechświata
Ewolucja Wszechświata
, Prawo Gaussa …i magnetycznego dla pola elektrycznego…
FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych
FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych
FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych
WIELKI WYBUCH Standardowy Model Kosmologiczny Big Bang
Co odkryje akcelerator LHC ?
Współcześnie na podstawie obserwacji stwierdza się, że Wszechświat ciągle się rozszerza, a to oznacza, że kiedyś musiał być mniejszy. Powstaje pytanie:
Przemiany promieniotwórcze.
Odkrywanie cząstek elementarnych cześć I
Budowa atomu Chemia kl.I gimnazjum
Promieniowanie jądrowe
Słońce i planety Układu Słonecznego
Opracowała: Klaudia Kokoszka
Opracowanie: Krzysztof Zegzuła
Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie
Dane INFORMACYJNE (do uzupełnienia)
Projekt „ROZWÓJ PRZEZ KOMPETENCJE” jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny.
PRZYGOTOWAŁA PROJEKT:
Chemia – z czego składa się materia?
Leptogeneza, czyli skąd się wzięła asymetria barionowa Wszechświata
Wstęp do fizyki cząstek elementarnych
Historia Późnego Wszechświata
Historia Wczesnego Wszechświata
Ewolucja Wszechświata
Dział 3 FIZYKA JĄDROWA Wersja beta.
TAJEMNICE PLANET TAJEMNICE PLANET.
Wczesny Wszechświat Krzysztof A. Meissner CERN
Cząstki i siły tworzące nasz wszechświat Piotr Traczyk IPJ Warszawa.
FIZYKA CZĄSTEK od starożytnych do modelu standardowego i dalej
Historia Wszechświata w (dużym) skrócie Agnieszka Pollo Instytut Problemów Jądrowych Warszawa Obserwatorium Astronomiczne UJ Kraków.
Odkrycie promieniotwórczości
Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja Odtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski informatyka +
SŁOŃCE.
Promieniotwórczość naturalna
Promieniowanie jonizujące w środowisku
1.
Informatyka +.
Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja Odtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski informatyka +
Projekt „ROZWÓJ PRZEZ KOMPETENCJE” jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał.
Jądro atomowe - główny przedmiot zainteresowania fizyki jądrowej
Ewolucja i budowa Wszechświata.
Ewolucja i budowa Wszechświata
Cząstki elementarne..
Budowa atomu Poglądy na budowę atomu. Model Bohra. Postulaty Bohra
Cząstki elementarne. Model standardowy Martyna Bienia r.
Izotopy i prawo rozpadu
Ewolucja i budowa Wszechświata Data Wykonał: Mateusz Wujciuk Zarządzanie i Inżynieria Produkcji Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Akademia Górniczo-Hutnicza.
mgr Eugeniusz Janeczek
Opracował Aleksander Hebda
ODKRYWAMY WSZECHŚWIAT
Wstęp do fizyki cząstek
Fizyka jądrowa. IZOTOPY: atomy tego samego pierwiastka różniące się liczbą neutronów w jądrze. A – liczba masowa izotopu Z – liczba atomowa pierwiastka.
Zapis prezentacji:

Dlaczego we Wszechświecie jest raczej coś niż nic ? KRZYSZTOF TURZYŃSKI Wydział Fizyki UW

W GŁĄB MATERII... OBIEKT MATERIALNY

W GŁĄB MATERII... ROBIMY ZBLIŻENIE...

W GŁĄB MATERII... CZĄSTECZKA CUKRU ... a dookoła niej 571 cząsteczek wody

W GŁĄB MATERII... ATOM WODORU

W GŁĄB MATERII...  d KWARKI W PROTONIE

W GŁĄB MATERII... ? CO DALEJ ??? NIE WIADOMO...

MATERIA - ANTYMATERIA ANTYMATERIA (antycząstki) MATERIA (cząstki) antywodór antyproton antyneutron antyelektron (pozyton) MATERIA (cząstki) atom (np. wodoru) proton neutron elektron teoria przewiduje składniki wszystkich substancji na Ziemi nie występują naturalnie na Ziemi, chociaż...

MATERIA - ANTYMATERIA równe masy (i spiny) cząstki i antycząstki mają: przeciwne ładunki UWAGA !!! ISTNIEJĄ CZĄSTKI (np. foton), KTÓRE SĄ SAME SWOIMI ANTCZĄSTKAMI. ICH ŁADUNEK JEST WTEDY RÓWNY 0.

MATERIA - ANTYMATERIA         e - e + e - e + kiedy cząstka spotyka antycząstkę, obydwie ANIHILUJĄ w promieniowanie   e + możliwa jest reakcja odwrotna (jeśli promieniowanie ma dostatecznie dużą energię) e -     e +  

MATERIA - ANTYMATERIA KSIĘŻYC MARS SŁOŃCE Def. ZIEMIA SKŁADA SIĘ Z MATERII Wniosek. UKŁAD SŁONECZNY SKŁADA SIĘ Z MATERII. Gdyby gdzieś we wszechświecie było dużo antymaterii... KSIĘŻYC MARS MATERIA ANTYMATERIA wielkie ilości promieniowania SŁOŃCE NASA

MATERIA - ANTYMATERIA CZĄSTKA + ANTYCZĄSTKA ENERGIA (PROMIENIOWANIE) E = mc2 ( + energia ruchu) Przykład. Energia wydzielona w reakcji 1 kg materii i 1 kg antymaterii = energia elektryczna zużywana w Polsce przez 17 dni. 30 000 000 ton węgla 200 ton uranu (3.5 % 235U)

MATERIA - ANTYMATERIA ŹRÓDŁA ANTYMATERII P AKCELERATORY GÓRNE WARSTWY ZIEMSKIEJ ATMOSFERY W historii wytworzono 0. 000 000 01 g antymaterii, w tym kilkadziesiąt antyatomów...

P Wniosek. Raczej potrzebujemy energii do produkcji antymaterii niż odwrotnie.

MATERIA - ANTYMATERIA FIZYCY MÓWIĄ : BARION LEPTON Na cząstki składające się z 3 kwarków i oddziaływające silnie ( i odpowiednio ANTYBARION) LEPTON Na cząstki fundamentalne nieoddziaływające silnie (z wyłaczeniem higgsa) (i odpowiednio ANTYLEPTON) Ustanowienie przewagi materii (barionów) nad antymaterią to BARIOGENEZA

MATERIA - ANTYMATERIA   e - e + E = mc2 PRZED: PO: Bardzo lekkie cząstki me = 0.000 000 000 000 000 000 002 kg PO: Promieniowanie o bardzo dużej energii (tzw. promieniowanie gamma)

Z GŁĘBI CZASU czyli KRÓTKA HISTORIA WSZECHŚWIATA od WIELKIEGO WYBUCHU POCZĄWSZY                                                                                                              

Z GŁĘBI CZASU... w pierwszych chwilach po WIELKIM WYBUCHU Wszechświat wypełniony bardzo gęstą i gorącą "zupą" cząstek i promieniowania w miarę upływu czasu Wszechświat rozszerza się i stygnie

Z GŁĘBI CZASU... Ważniejsze daty w historii Wszechświata czas temp. możliwe zjawiska 10 – 43 s 10 32 K silna grawitacja; konieczna kwantowa teoria grawitacji 10 – 37 s >10 29 K oddziaływania silne i elektrosłabe są zunifikowane – Teorie Wielkiej Unifikacji 10 – 33 s 10 27 K rozdzielenie się oddziaływań silnych i elektrosłabych 10 – 9 s 10 15 K rozdzielenie się oddziaływań słabych i elektromagnetycznych (zakres energii osiągalny w akceleratorach) 10 – 2 s 10 13 K kwarki i gluony łączą się w protony i neutrony 100 s 10 9 K nukleosynteza – protony i neutrony łączą się w jądra atomowe 10 6 lat 10 3 K fotony oddzielają się od materii; powstaje promieniowanie tła (astronomia optyczna i radiowa nie mogą spojrzeć w głąb czasu dalej niż do tej epoki) 10 10 lat 3 K dzień dzisiejszy – istnieją galaktyki (gwiazdy stanowią lokalne gorące plamy) i życie; istnieje promieniowanie tła <10 32 lat cała materia ulegnie erozji, o ile nie nastąpi grawitacyjne zapadnięcie się Wszechświata; jeżeli do niego dojdzie, to być może nastąpi nowy Wielki Wybuch. Jeśli tak – to czy cały cykl ulegnie powtórzeniu?

Z GŁĘBI CZASU... BIG

Z GŁĘBI CZASU... BANG

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU... UPROSZCZENIA !!!

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT SIĘ ROZSZERZA

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT SIĘ ROZSZERZA

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT SIĘ ROZSZERZA

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT SIĘ ROZSZERZA

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT STYGNIE

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT STYGNIE

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT STYGNIE

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT STYGNIE

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT STYGNIE

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT STYGNIE

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT STYGNIE

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT STYGNIE

Z GŁĘBI CZASU... BIG

Z GŁĘBI CZASU... BANG

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU...

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT SIĘ ROZSZERZA

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT SIĘ ROZSZERZA

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT SIĘ ROZSZERZA

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT SIĘ ROZSZERZA

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT STYGNIE

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT STYGNIE

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT STYGNIE

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT STYGNIE

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT STYGNIE

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT STYGNIE

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT STYGNIE

Z GŁĘBI CZASU... WSZECHŚWIAT STYGNIE

Z GŁĘBI CZASU... t = 10 – 41 s No = No ≈ N~ t = 1 s No / N~ = 10 – 9

REAKCJE W MATERII ZACHODZĄ TROCHĘ INACZEJ NIŻ W ANTYMATERII WARUNKI SACHAROWA (NIEZBĘDNE DO WYPRODUKOWANIA NADMIARU MATERII) REAKCJE W MATERII ZACHODZĄ TROCHĘ INACZEJ NIŻ W ANTYMATERII (tzn. cząstki i antycząstki oddziałują w różny sposób)

W ZNANYCH CZĄSTKACH WIDAĆ TĘ RÓŻNICĘ, ALE BARDZO MAŁĄ WARUNKI SACHAROWA W ZNANYCH CZĄSTKACH WIDAĆ TĘ RÓŻNICĘ, ALE BARDZO MAŁĄ (np. w rozpadach mezonów Ko, Bo...)

WARUNKI SACHAROWA A może istnieją jakieś nieznane dotąd cząstki, które „chętniej” rozpadają się na materię niż na antymaterię ?

WARUNKI SACHAROWA Skąd wziąć takie egzotyczne cząstki ? NIEOCZEKIWANE POSIŁKI !!! NEUTRINA MAJĄ MASĘ !!!

DYGRESJA Co to są neutrina ? wymyślone 1931 W. Pauli n p e zaobserwowane 1953 F. Reines ٧

WARUNKI SACHAROWA MASA NEUTRIN JEST MAŁA granica możliwości doświadczalnych masy neutrin masy znanych cząstek

eleganckie rozwiązanie: znane neutrina mają bardzo ciężkich partnerów WARUNKI SACHAROWA eleganckie rozwiązanie: znane neutrina mają bardzo ciężkich partnerów granica możliwości doświadczalnych masy neutrin masy znanych cząstek masy partnerów neutrin czy możemy ich odkryć w akceleratorach ? NIE !!!

WARUNKI SACHAROWA NARUSZENIE SYMETRII MATERIA – ANTYMATERIA Statystycznie:

WARUNKI SACHAROWA RÓWNOWAGA TERMODYNAMICZNA E = mc2 + energia ruchu Wszechświat stygnie

PODSUMOWANIE Wszechświat rozszerza się i stygnie We Wszechświecie obserwujemy materię – nie antymaterię rozwiązanie (jedno z możliwych) – rozpady bardzo ciężkich partnerów neutrin w pierwszej sekundzie życia Wszechświata związek masy neutrin dominacja materii