Есть только две бесконечные вещи: Вселенная и глупость. Хотя насчет Вселенной я не уверен. (с) Альберт Эйнштейн. Большой взрыв, реликтовое излучение. Основные этапы эволюции вселенной. Презентацию выполнил: Алексей Кротков, Школа№ 3, 11”A”
Теория большого взрыва Теория Большого Взрыва утверждает, что вся физическая вселенная – материя, энергия и даже 4 измерения пространства и времени возникли из состояния бесконечных значений плотности, температуры и давления. Вселенная возникла из объёма меньшего, чем точка и продолжает расширяться. Теория Большого Взрыва теперь общепринята, так как она объясняет оба наиболее значительных факта космологии: расширяющуюся Вселенную и существование космического фонового излучения. Величественная пылевая спиральная галактика NGC 3370, расположенная на переднем плане этого снимка космического телескопа Хаббла NASA на фоне более далёких галактик. Наблюдения показывают сложную структуру спирального рукава с горячими участками формирования новых звёзд. Однако эта галактика – не просто красивый объект. На 10 лет ранее галактики NGC 3370 в созвездии Льва наблюдалась яркая взрывающаяся звезда. Другое известное название: NGC 3370
Начальное состояние и дальнейшая эволюция Вселенной Теория Большого взрыва хорошо согласуется с наблюдаемыми фактами (например, расширением Вселенной и преобладанием водорода) и позволила сделать верные предсказания, в частности, о существовании и параметрах реликтового излучения По современным представлениям, наблюдаемая нами сейчас Вселенная возникла 13, 73 ± 0, 12 млрд. лет назад из некоторого начального «сингулярного» состояния и с тех пор непрерывно расширяется и охлаждается. Согласно известным ограничениям по применимости современных физических теорий, наиболее ранним моментом, допускающим описание, считается момент “Планковской эпохи” с температурой примерно 1032 K (Планковская температура) и плотностью около 1093 г/см³ (Планковская плотность). Ранняя Вселенная представляла собой высокооднородную и изотропную среду с необычайно высокой плотностью энергии, температурой и давлением. В результате расширения и охлаждения во Вселенной произошли фазовые переходы, аналогичные конденсации жидкости из газа, но применительно к элементарным частицам.
Начало звёздообразования Это изображение показывает предположение о том, как выглядела очень молодая вселенная (меньше чем 1 миллиард лет), когда начиналось формирование звёзд, преобразовывая исходный водород в бесчисленные звезды.
Начальное состояние и дальнейшая эволюция Вселенной Приблизительно через 10− 35 секунд после наступления Планковской эпохи (Планковское время — 10− 43 секунд после Большого взрыва, в это время гравитационное взаимодействие отделилось от остальных фундаментальных взаимодействий) фазовый переход вызвал экспоненциальное расширение Вселенной. Данный период получил название Космической инфляции. После окончания этого периода строительный материал Вселенной представлял собой кваркглюонную плазму. По прошествии времени температура упала до значений, при которых стал возможен следующий фазовый переход, называемый бариогенезисом. На этом этапе кварки и глюоны объединились в барионы, такие как протоны и нейтроны. При этом одновременно происходило асимметричное образование как материи, которая превалировала, так и антиматерии, которые взаимно аннигилировали, превращаясь в излучение. Туманность Краба является одним из наиболее интересных объектов в небе. Это остатки огромного звёздного взрыва. Центральная звезда пульсар - быстро вращающаяся нейтронная звезда. Она вращается настолько быстро, что импульс замечен каждые 0. 033 секунды.
Начальное состояние и дальнейшая эволюция Вселенной Иллюминация газа и пыли вокруг сверхгигантской звезды V 838 Дальнейшее падение температуры привело к следующему фазовому переходу — образованию физических сил и элементарных частиц в их современной форме. После чего наступила эпоха нуклеосинтеза, при которой протоны, объединяясь с нейтронами, образовали ядра дейтерия, гелия-4 и ещё нескольких лёгких изотопов. После дальнейшего падения температуры и расширения Вселенной наступил следующий переходный момент, при котором гравитация стала доминирующей силой. Через 380 тысяч лет после Большого взрыва температура снизилась настолько, что стало возможным существование атомов водорода (до этого процессы ионизации и рекомбинации протонов с электронами находились в равновесии). После эры рекомбинации материя стала прозрачной для излучения, которое, свободно распространяясь в пространстве, дошло до нас в виде реликтового излучения.
Реликтовое излучение Рели ктовое излуче ние (или космическое микроволновое фоновое излучение) космическое электромагнитное излучение с высокой степенью изотропности и со спектром, характерным для абсолютно чёрного тела с температурой 2, 725 К. Существование реликтового излучения было предсказано теоретически в рамках теории Большого взрыва. Хотя в настоящее время многие аспекты первоначальной теории Большого взрыва пересмотрены, основы, позволившие предсказать температуру реликтового излучения, остались неизменны. Считается, что реликтовое излучение сохранилось с начальных этапов существования Вселенной и равномерно её заполняет. Экспериментально его существование было подтверждено в 1965 году. Наряду с космологическим красным смещением, реликтовое излучение рассматривается как одно из главных подтверждений теории Большого взрыва. Карта анизотропии реликтового излучения
Млечный путь – это наш Дом, наша галактика Это наша собственная галактика, видимая изнутри. Галактика представляет собой гигантскую звёздную систему, состоящую приблизительно из 200 миллиардов звёзд. Галактика Млечного пути - имеет приблизительно 100 000 световых лет в поперечнике и содержит более чем 100 миллиардов звёзд. Галактика имеет форму линзы диаметром 80 тысяч световых лет и толщиной ~ 30 тысяч световых лет
Загадки теории Большого взрыва 1. Как гласит теория большого взрыва, Вселенная возникла из точки с нулевым объёмом и бесконечно высокими плотностью и температурой. Это состояние, называемое сингулярностью, не поддаётся математическому описанию. 2. Теория большого взрыва не может объяснить существование галактик. Современные версии космологических теорий предсказывают только появление однородного облака газа. 3. Проблема “недостающей массы”. Измеряя световую энергию, излучаемую Млечным Путём, можно приблизительно определить массу нашей галактики. Она равняется массе ста миллиардов Солнц. Однако, изучая закономерности взаимодействия того же Млечного Пути с близлежащей галактикой Андромеды, мы обнаружим, что наша галактика притягивается к ней так, как будто весит в десять раз больше
Спасибо всем за внимание! Мы всего лишь развитые потомки обезьян на маленькой планете с ничем не примечательной звездой. Но у нас есть шансы постичь Вселенную. Это и делает нас особенными! Стивен Уильям Хокинг
Скачать презентацию Есть только две бесконечные вещи Вселенная и глупость
Теория большого взрыва, реликтовое излучение.pptx