Большой взрыв. Рождение Вселенной.

Большой взрыв. Рождение
Вселенной.
Анненкова А.М.
Теория Стационарной
Вселенной
Вплоть до начала ХХ века, когда
возникла теория относительности
Альберта Эйнштейна, в научном
мире общепринятой была теория
бесконечной в пространстве и во
времени, однородной и статичной
Вселенной. Но после открытия
красного смещения Хабблом в
1929г. и реликтового излучения в
1964г. А. Пензиасом и Р. Вилсоном,
позиция теории о Стационарной
Вселенной резко пошатнулись. На
данный момент лишь небольшое
количество физиков поддерживают
эту теорию.
09.05.2016
Экспериментальное доказательство.
Александр Фридман- нестационарное решение в теории
относительности.
Расстояние между двумя
галактиками
Рис.1
Большое
схлопывание
Большой взрыв
Время
Рис.3
Большой взрыв
Время
Расстояние между двумя
галактиками
Расстояние между двумя
галактиками
Рис.2
Большой взрыв
Время
(1888-1925)
Первое доказательство
нестационарности Вселенной
1922 г. — советский математик и
геофизик А. А. Фридман нашёл
нестационарные решения
гравитационного уравнения
Эйнштейна и предсказал
расширение Вселенной
(нестационарная космологическая
модель, известная как решение
Фридмана). Если представить эту
ситуацию в прошлое, то придётся
заключить, что в самом начале вся
материя Вселенной была
сосредоточена в компактной
области, из которой и начала свой
разлёт. Поскольку во Вселенной
очень часто происходят процессы
взрывного характера, то у Фридмана
возникло предположение, что и в
самом начале её развития также
лежит взрывной процесс — Большой
09.05.2016
взрыв.
А.А.Фридман
Открытие Хаббла
Закон красного смещения.
Закон Хаббла
v = Hr
где v — скорость удаления галактики от нас, r — расстояние до
нее, а H — так называемая постоянная Хаббла. Последняя
определяется экспериментально, и на сегодняшний день
оценивается как равная примерно 70 км/(с·Мпк) (километров в
секунду на мегапарсек; 1 Мпк приблизительно равен
3,3 миллионам световых лет).
(1889-1953)
Фотографии с телескопа Хаббла
Эволюция Вселенной
Реликтовое излучение.
Вильсон, Роберт Вудро
Арно Аллан Пензиас
Микроволновое излучение
Реликтовое излучение

Реликтовое излучение —
космическое электромагнитное
излучение с высокой степенью
изотропности и со спектром,
характерным для абсолютно чёрного
тела с температурой 2,725 К.
В 1965 году Арно Пензиас и Роберт
Вудроу Вильсон из Bell Telephone
Laboratories в Холмдейле (штат НьюДжерси) построили прибор, который
они намеревались использовать не
для поиска реликтового излучения, а
для экспериментов в области
радиоастрономии и спутниковых
коммуникаций. При калибровке
установки выяснилось, что антенна
имеет избыточную температуру в
3,5. К, которую они не могли
объяснить.Та избыточная
температура являлась “реликтовым
излучением”
09.05.2016
. Догалактические этапы
эволюции Вселенной
Таблица 1
Время после
Большого
Взрыва
Характерные
температуры
(K)
Характерные
расстояния
(см)
Этап/ Событие
< 10-43c
> 1032
< 10-33
Квантовый хаос. Суперсимметрия
(объединение всех взаимодействий).
10-43с
1032
10-33
Планковский момент. Отделение
гравитационного взаимодействия.
10-43 - 10-36с
1032 - 1028
10-33-10-29
Великое объединение (электрослабого и
сильного взаимодействий).
10-36с
1028
10-29
Конец Великого объединения. Разделение
сильного и электро-слабого
взаимодействий.
10-36 - 10-32с
1028 - 1026
10-29 - 10-27
Инфляция. Возникновение асимметрии
между веществом и антивеществом.
10-10 с
1015
10-16
Конец электрослабого объединения.
10-6 с
1013
10-14
Кварк-адронный фазовый переход.
10-10-10-4 с
1015-1012
10-16-10-13
Адронная эра. Рождение и аннигиляция
адронов и лептонов.
10-4 - 10 с
1012-1010
10-13-10-10
Лептонная эра. Рождение и аннигиляция
лептонов.
0.1 - 1 с
2·1010
10-11
Отделение нейтрино. Вселенная становится
прозрачной для нейтрино (антинейтрино).
102 - 103 с
~ 109
10-10-10-9
Дозвездный синтез гелия.
10 с - 104 лет
1010 - 104
10-10 - 10-5
Радиационная эра. Доминирование
излучения над веществом.
104 лет
104
10-5
Начало эры Вещества. Вещество начинает
доминировать над излучением.
300 000 лет
3·103
10-4
Разделение вещества и излучения.
Вселенная становится прозрачной для
излучения.
Тёмная материя и тёмная энергия.
Антропный принцип Хокинга
Итак, мы видим, что Земля
подготовлена к жизни множеством
взаимосвязанных характеристик
нашей галактики, звезды-солнца,
планет. Это научное открытие
называется антропным принципом
Хокинга. Современные учёные
насчитывают на сегодняшний день
свыше 40 характеристик (по
Вселенной их было 26), без строго
соблюдения которых жизнь на
Земле была бы невозможной (в
1966 году было всего 2 такие
характеристики, к концу 60-х годов
уже 8, к концу 70-х - 23, к концу
80-х - 30, сейчас - более 40).
09.05.2016
С.У.Хокинг