ОТ АСТРОНОМИИ К БОЛЬШОМУ ВЗРЫВУ

Орлов Илья ОлеговичНовосибирский государственный университетБольшой новосибирский планетарий

Звёздное небо

Солнечная система

Как всё началось?

Гипотеза № 1: так пожелали боги(Древняя Греция и т.д.)

Вселенная принципиально непознаваема и зависит от капризов высших сущностей

Неконструктивно!

Как всё началось?

Гипотеза № 2: всегда было

Вселенная стационарна и не слишком изменяется с течением времени

Отлично, но откуда она взялась? У каждого явления должна быть

причина!

Эффект Доплера

Изменение частоты света (и высоты звука) при движении источника

Можем определять скорости объектов

Закон Хаббла

Чем дальше объект от нас, тем быстрее он от нас удаляется:

V = H r Вся Вселенная от нас убегает??

Значит, когда-то все объекты были ближе.

Может, когда-то вся Вселенная была сверхплотнойточкой?

Как всё началось?

Гипотеза № 3: Большой взрыв

Когда-то Вселенная была сверхмалой сверхплотной сверхгорячей точкой Температура 1032 К Плотность 1093 г/см3

Температура 1032 К

После этого она постепенно расширяется и охлаждается

Как мы дошли до жизни такой Наблюдательная астрономия

«дипскай»+

Физика элементарных частиц и энергий

+ Общая теория относительности

= Модель эволюции Вселенной в

целом

Краткая история всего

Реликтовое излучение

Со всех сторон одинаковое Одна длина волны = одна энергия

фотонов Неземной источник

Причинно-связанные области Испущено через 300 тыс. лет

после БВ Размер Вселенной тогда – 600

тыс. св. лет. Видимый размер Вселенной сейчас

–27,6 млрд. св. лет

Но! – из всех областей излучение одинаковое!

Что-то где-то не так…

Инфляционная модель

Экспоненциальное! расширение Вселенной со скоростью света – конкретные

проблемы 10-36 – 10-32 секунд после Большого

взрыва

Краткая история всего

Массовый состав Вселенной

Тёмная материя = 23 %

Имеет массу гравитационно воздействует на материю

Скапливается в галактиках образует сферически симметричные облака

Практически не взаимодействует с «обычной» материей

Неизвестный тип элементарных частиц даже не нейтрино

Тёмная энергия = 73 %

НЕ материя! энергия неизвестного поля

Обеспечивает ускоренное разбегание Вселенной

Равномернораспределенапо Вселенной

Свойство вакуума?

Будущее Вселенной: вариант 1 Если ускоренное расширение

неограничено: 3 млрд. лет – столкновение с галактикой в

Андромеде 100 млрд. – 1 трлн. лет – объединение

локальной группы галактик 2 трлн. лет – внешние галактики

недоступны для обнаружения 1014 лет – конец звездообразования 1015 лет – планеты падают на звёзды 1020 лет – материя покинет галактики или

скопится в центральных чёрные дырах

Будущее Вселенной: вариант 1 Если ускоренное расширение

неограничено: 1034 лет – начало распада протонов 1040 лет – конец распада протонов –

остались электроны, фотоны и нейтрино (и ЧМ/ЧЭ?)

1040–10 100лет – эра чёрных дыр 10 100 лет – чёрные дыры испарились,

пустая Вселенная из одиночных элементарных частиц

Потом, возможно, снова Большой Взрыв и всё начнётся сначала

Будущее Вселенной: вариант 2 Если расширение не бесконечно:

с определённого момента Вселенная будет сжиматься

формируются сверхмассивные чёрные дыры

единая чёрная дыра

Плацдарм для следующегоБольшого взрыва?

Будущее Вселенной: вариант 3 При бесконечном коэффициенте

расширения: все объекты Вселенной будут удаляться

друг от друга в том числе звёзды, планеты, молекулы и

атомы время жизни Вселенной – около 37 млрд.

лет.

За 60 млн. лет до конца – разлёт галактик

За 3 мес. до конца – распад Солнечной системы

Последние минуты – распад звёзд и планет

R.I.P.

И много других вариантов...

Есть вопросы?

• OrlovIO@gmail.com• http://vk.com/orlovio

Как получить презентации лекций?• http://slideshare.net/OrlovIO• или написать по почте и попросить :)

• Приходите в Планетарий на олимпиадный курс по физике и астрономии