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

HaloGwiazdy w halo

dysk

jądro

pogrubienie

Gwiazdy i gaz w dysku

Gromady kuliste

Rozmiary Galaktyki

Kapteyn (~1920) - 5kpc Shapley (~1920) – 100kpc

Obecnie:Obecnie: 30 kpc, Słońce 8.5 kpc od Centrum

1 pc = 3.26 roku świetlnego (r.ś.); 1 r.ś. ~9.5 biliona km

T

c

GG

4

8

Tc

GG

4

8

Albert Einstein (1879-1955)

1916 – Równanie Pola: związek pomiędzy materią a kształtem przestrzeni

Geometria przestrzeni Rozkład masy (energii)

33

8 2222 R

kcRG

v

33

8 2222 R

kcRG

v

Aleksandr Friedman (1887-1925)

Podał rozwiązanie równania EinsteinaDla ewoluującego Wszechświata

k = +1 k = 0 k= -1

1912 – Slipher zmierzył redshift w widmach galaktyk1918 – 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

Edvin Hubble (1889-1953)

V = H * dHubble nie znał prac kosmologicznych!!!

K= -1

K=0

K=+1

1926 – Georges Lemaître (1894-1966) po wysłuchaniuwykładu Hubble’a w ciągu jednej nocy buduje modelłączący teorię z obserwacjami.

Wyniki publikuje w 1927 r.

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

1965 – Arno Penzias i Robert Wilson odkrywają Promieniowanie tła o temp. 2.73 K

Potwierdzenie teorii Wielkiego Wybuchu!!!

Penzias i Wilson otrzymują w 1978 rokuNagrodę Nobla

Mapa promieniowania reliktowego

Laboratoria Fizyki Wysokich Energii

Rodzaje cząstek elementarnych

Mezony Hadrony

Podstawowe oddziaływania w przyrodzie

Oddziaływania grawitacyjne

Oddziaływania elektro-magnetyczne10 Razy silniejsze od grawitacyjnych

40

Podstawowe oddziaływania w przyrodzie

Oddziaływania słabe

Oddziaływania silneMiliard razy silniejsze od słabych

Teoria Wielkiej Unifikacji Oddziaływań

Materia to głównie pusta przestrzeń !!!

Próżnia kwantowa

Struktura czasoprzestrzeni na poziomie parametrów Plancka

Superstruny

Twistory

Sieć oddziaływań grawitonów

Kwantowa piana Wheelera

Energia próżni kwantowej

energia

Czas(bardzo krotki odcinek)

0

Chwilowa energia próżni kwantowej związana z fluktuacjamimoże być większa niż energia związana z masącałego znanego Wszechświata

Fluktuacja może być zaczątkiem nowegoWielkiego Wybuchu – nowego Świata

10 l.ś. -Czasoprzestrzeń Lindego(wiele Wszechświatów – piana kosmosu)

10 l.ś. – czasoprzestrzeń inflacyjna

10 l.ś. – supergromady galaktyk

10 km – układ planetarny

10 m – masz świat

10 cm– atomy

10 cm – próżnia kwantowa

10 cm – podstawowa struktura czasoprzestrzeni

33

21

9

10

-9

-21

-33

ScenariuszScenariusz

Epoka Plancka

Złamanie GUT, inflacjaSuperstruny bariogeneza

Podział siły Elektromagnetosłabej

Ten okres bada się w CERNIE

Przeżywają tylko nukleonyI leptony

NukleosyntezaD, He, Li, Be

RekombinacjaPowstanie tła mikrofalowego

Formowanie się galaktyk

kwazaryUkł. sloneczny

DziśŻycie na Ziemi

Współczesna kosmologia