historia naturalna pewnego uniwersum i homo sapiens sapiens genezis – powstanie uniwersum

Download Historia naturalna pewnego Uniwersum i Homo Sapiens Sapiens GENEZIS – POWSTANIE UNIWERSUM

Post on 26-Jan-2016

35 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Dobiesław Nazimek e-mail: dobieslaw.nazimek@up.lublin.pl Katedra Energetyki i Pojazdów, Wydział Inżynierii Produkcji, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, 20-950 Lublin, ul. Akademicka 13. Historia naturalna pewnego Uniwersum i Homo Sapiens Sapiens GENEZIS – POWSTANIE UNIWERSUM. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

  • Historia naturalna pewnego Uniwersum i Homo Sapiens Sapiens

    GENEZIS POWSTANIE UNIWERSUMDobiesaw Nazimek

    e-mail: dobieslaw.nazimek@up.lublin.pl

    Katedra Energetyki i Pojazdw, Wydzia Inynierii Produkcji, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, 20-950 Lublin, ul. Akademicka 13

  • Przesanki...

  • Przesanki czyli co z tym wiatem...

  • Przesanki...W 1964 r. Arno Penzias i Robert Wilson odkryli promieniowanie ta.Widmo promieniowania ta zgadza si z widmem promieniowania ciaa doskonale czarnego.Wyniki COBET = (2,7250,002) K

  • Model standardowy

  • Taki by pocztek..... 10-43 sekundy dziesiciowymiarowy wszechwiat rozpada si na cztero- i szeciowymiarowy. Szeciowymiarowy wszechwiat zapada si do rozmiaru 10-32 centymetra. Czterowymiarowy wszechwiat rozszerza si gwatownie. Temperatura wynosi 1032 kelwinw, gsto 1097 kg/m3. 10-35 sekundy sia GUT (Grand Unified Theory) rozpada si; silne oddziaywanie nie jest ju zjednoczone z elektrosabym. May fragment wikszego wszechwiata rozszerza si 1050 razy, stajc si ostatecznie naszym widzialnym Uniwersum. Pojawiaj si kwarki i antykwarki. Dziki zamaniu symetrii midzy materi i antymateri powstaje wicej kwarkw ni antykwarkw. Na kade 30 miliardw utworzonych wwczas antyczstek pojawiao si jednoczenie 30 miliardw i jedna czstka. 10-9 sekundy temperatura wynosi teraz 1015 kelwinw i rozpada si symetria elektrosaba. 10-3 sekundy kwarki zaczynaj czy si w neutrony i protony. Temperatura wynosi okoo 1014 kelwinw. 3 minuty protony i neutrony cz si w stabilne jdra atomowe. Energia przypadkowych zderze nie jest ju wystarczajco dua, aby rozbija powstajce jdra atomowe. Jednak przestrze jest cigle nieprzeroczysta dla neutrin. Gdy temperatura spada do 1010 kelwinw, przestrze sta si przeroczysta dla neutrin. Oddzielaj si one od materii i do dzi pozostaj we wszechwiecie w postaci czstek swobodnych. Po 10 sekundach od Wielkiego Wybuchu rozpocza si synteza jder helu i deuteru oraz ladowych iloci litu. W 500 sekund od chwili zero gsto i temperatura Wszechwiata spada na tyle, e koczy si era pierwotnej nukleosyntezy. Materia skada si z mniej ni 25% helu, 75% wodoru, 10-3% deuteru i ladowych iloci litu. Materia pozostaje w stanie cakowitej jonizacji. 300 tysicy lat (1013 sekund) era promienista. Temperatura orodka obnia si do kilku tysicy kelwinw. Jdra atomowe otaczaj si elektronami. Nastpuje rozdzielenie materii od promieniowania. Promieniowanie i materia zaczynaj ewoluowa odrbnie. Era ta to dominacja materii nad promieniowaniem. Promieniowanie w wyniku ekspansji zmniejszao swoj temperatur tak, e dzisiaj temperatura promieniowania ta (promieniowanie reliktowe) ma warto zaledwie 2.7 K. Okoo 1 mld lat po wybuchu z chmur zimnego wodoru i helu wyksztacaj si protogalaktyki. Zaczyna si era galaktyczna, powstaje pierwszy Wszechwiat, cakowicie abiogenny, zoony w zasadzie jedynie z trzech pierwiastkw, wodoru, helu i deuteru (no i oczywicie ladw litu).

  • Ewolucja Uniwersum

  • Na pocztku by wodr....

  • Gwiazdy umieraj....

  • Po wybuchu supernowej pulsar lub czarna dziura

  • Powody powstawania colapsara....

  • Za duo wgla za mao berylu.....

  • Hybrydyzacja - unikalne waciwoci atomu wgla

  • Kolebka gwiazd i systemw planetarnych

  • Tworzy si Soneczne Imperium...

  • Imperium Soca dzisiaj

  • Dalej ni daleko .... Pluton i Charon

  • Chmura Oorta

  • A moe kreacja Uniwersum.....jest te procesem ewolucyjnym?Ale co wybucho i dlaczego? Czyli Wszechwiat inflacyjny prba poszukiwania nowej teorii pochodzenia Uniwersum

  • Wstydliwy problem paskoci.... - czyli stosunek rzeczywistej gstoci materii w Uniwersum do gstoci krytycznejUniwersum wydaje si paskieA to znaczy, e ju w sekund po Wielkim Wybuchu musiaa zawiera si pomidzy: 0.999999999999999 a 1.000000000000001!!

  • Geometria Uniwersum

  • Geometria Uniwersum = 1 Wszechwiat paski>1 Wszechwiat zamknity
  • Geometria Uniwersum

  • Ekspansja Uniwersum

  • Ekspansja Uniwersum

  • W 1979 roku Alan Guth zaproponowa teori Wszechwiata inflacyjnego, ktra mwia, e Wszechwiat prawie na samym pocztku swego istnienia przeszed faz wykadniczej (niezwykle szybkiej) ekspansji, podczas ktrej powikszy swe rozmiary przynajmniej 1025 razy w czasie szacowanym na 10-30 sekundy. Wszechwiat na pocztku cechoway tzw. pola Higgsa o zerowych wartociach i bardzo wysokich gstociach energii. Ze spadkiem temperatury pola te nie zmniejszay gstoci energii, tylko trway w tym stanie wzgldnie dugo. Byy w stanie tzw. przechodzenia. Nosi on nazw faszywej prni. Ze wzgldu na ujemne cinienie, ktre j cechuje, wywiera ona te wewntrznie ujemn si grawitacyjn na siebie. Wskutek tego odpychania grawitacyjnego nastpio gwatowne rozdcie wczesnego Wszechwiata inflacja. Po czasie 10-30 s faszywa prnia zamieniaa si w zwyk prni o maych gstociach energii i niezerowych polach Higgsa. Dalsza ekspansja bya ju taka, jak przewiduje standardowy model Big Bangu.Inflacja Uniwersum......

  • Problem prni kwantowej

  • Dwie teorie

  • Problem prni kwantowej i spontaniczne amanie symetrii

  • Problem paskoci znika Jeli miaa miejsce inflacja, problem paskoci znika. W trakcie inflacji wpyw grawitacji zostaje odwrcony. Omega, zamiast oddala si od jednoci zblia si do tej wartoci. Po stu czasach podwojenia rnica pomidzy wartoci a 1 zmniejsza si o czynnik 1060. Tak wic pocztkowa warto , przed inflacj, moe by w zasadzie dowolna....

  • Teoria a obserwacje i konsekwencje....

  • Staa Hubblea a wiek Uniwersum

  • Czy nasze Uniwersum jest najbardziej prawdopodobne? Pr = 10-287 ! yjemy w jakim zupenie nieprawdopodobnym Wszechwiecie !!! Ale moe on musi taki by aby mogo powsta w nim ycie ?

  • Nowa teoria n-bran czyli wieczne i powtarzalne Uniwersum... i Big BangM-teoria jedna z potencjalnych teorii wszystkiego, czyli teorii opisujcej w uniwersalny, spjny sposb prawa fizyki. Zostaa wymylona w 1995 roku przez Edwarda Wittena. Jej powstanie, zwane drug rewolucj superstrunow, wywoao spory fizykw z powodu nieznanej moliwoci jej eksperymentalnego sprawdzenia.

  • Erozja teorii....

  • Erozja teorii.... Jeden z najbardziej znanych i najbardziej wstydliwych dla wspczesnej fizyki problemw. Ciemna energia jest hipotetyczn form energii, ktra wypenia cay Wszechwiat.

    Posiada niezwyke waciwoci, takie jak np. ujemne cinienie. W odrnieniu od ciemnej materii, ciemna energia miaaby by rozoona w caej przestrzeni jednorodnie.

    Oddziaywanie ciemnej energii musi mie charakter odpychajcy, gdy inaczej, wpywaaby dynamicznie na widoczn materi. Tymczasem - adnego takiego wpywu nie zaobserwowano.

    Znane nam wspczenie zasady mechaniki i fizyki nie pozwalaj wyjani niektrych zjawisk zachodzcych w przestrzeni kosmicznej. Przede wszystkim tego, i nie wiemy dlaczego czna gsto pierwiastkw chemicznych i ciemnej materii we Wszechwiecie stanowi zaledwie okoo jednej czwartej wartoci postulowanej przez wikszo teoretykw (tzw. gstoci krytycznej).

    Dlatego naukowcy badajcy Wszechwiat musieli wprowadzi dodatkow energi, ktrej wkad wyrwnaby brakujce trzy czwarte cakowitej gstoci energii.

  • Erozja teorii.... eby spraw uczyni jeszcze bardziej zagadkow, mniej wicej w tym samym czasie inna grupa, kierowana przez Aleksandra Kashlinskyego z NASA, doniosa o jeszcze bardziej sensacyjnym odkryciu. Analizujc ruch ju nie galaktyk, lecz caych galaktycznych gromad, naukowcy zauwayli, e poruszaj si one w kierunku bardzo zblionym do otrzymanego przez grup Watkinsa. Wedug nich, ruch gromad galaktycznych na przestrzeni do co najmniej 1,5 mld lat wietlnych odbywa si z prdkoci ok. 23 mln km/godz. Dodatkowo, nie stwierdzili, aby ruch ten wykazywa tendencj do zaniku, co sugeruje, e moe odbywa si take dalej, w rejonach przez Kashlinskyego nieobserwowanych.

    Jest to odkrycie zupenie zaskakujce, poniewa w ramach obecnie przyjtych pogldw na natur Wszechwiata taki wielkoskalowy ruch nie ma prawa istnie! Tak wic, o ile ruch potwierdzony przez grup Watkinsa jeszcze mieci si w ramach standardowego, oglnie przyjtego modelu kosmologicznego, o tyle ju poruszajce si gromady galaktyczne w odlegoci 1,5 mld lat wietlnych s zupenie nie do pomylenia. Po prostu ten ruch w ogle nie powinien mie miejsca, gdy istniejce struktury w naszym Wszechwiecie nie mog czego podobnego swoim przyciganiem grawitacyjnym wygenerowa. Co wicej, najnowsze badania ogoszone w The Astrophysical Journal Letters sugeruj, e mamy dowody, i ruch ten siga swoim zakresem niemale dwukrotnie dalej ni pocztkowo sdzono. Nawet w odlegoci 2,5 mld lat wietlnych mwi Kashlinsky, ktry uwaa, e najprawdopodobniej odbywa si on wszdzie w widocznym dla nas Wszechwiecie.

  • A jak to si skoczy....Za 100 mld lat umr wszystkie gwiazdy w Galaktykach....

  • Trzy scenariusze koca Uniwersum.... W ostatnim akordzie trwania Uniwersum, gdzie przed 10-32 sekundy, przed ostatecznym kolapsem, wyoni si nasz bratni szeciowymiarowy Wszechwiat, aby da znowu 10-cio wymiarow struktur. Ta, nie bdc trwaa, zaamie si i otworzy si znowu tunel czasoprzestrzenny, powodujc Wielki Wybuch .....Raz rozpoczta inflacja nigdy nie zanika, tak wic po 4 mld lat trwania Uniwersum pojawia si sia, ktr mona utosamia z antygrawitacj i Wszechwiat rozszerza si coraz szybciej. Kiedy rozbiegn si wszystkie galaktyki i gwiazdy a Uniwersum bdzie pust i czarn przestrzeni, a do momentu, gdy przetuneluje do niego may pcherzyk prni kwantowej ...... pojawi si 10-cio wymiarowa struktura. Ta, nie bdc trwaa, zaamie si i otworzy si znowu tunel czasoprzestrzenny, powodujc Wielki Wybuch ..... Jeeli ciemna energia przezwyciy grawitacj, to .... moe nastpi Wielkie Rozdarcie i wwczas umrze rwnie materia... I to ju bdzie prawdziwy