Модели Вселенной презентация

Содержание

Слайд 2

Классическая ньютоновская космология
Вселенная – это весь существующий материальный мир,

Классическая ньютоновская космология Вселенная – это весь существующий материальный мир, включая и тот,
включая и тот, который находится за пределами планеты земля и не известен человеку. Космология познает мир таким, каким он существует сам по себе, безотносительно к условиям познания;
Пространство и время Вселенной абсолютны, они не зависят от материаьных объектов и процессов;
Пространство и время метрически бесконечны;
Пространство и время однородны;
Вселенная стационарна, не претерпевает эволюции. Изменяться могут конкурентные космические системы, но не мир в целом.

Слайд 3

Современная релятивистская космология

Наиболее общепринятой в космологии является модель:
однородной
изотропной

Современная релятивистская космология Наиболее общепринятой в космологии является модель: однородной изотропной нестационарной горячей

нестационарной
горячей
расширяющейся Вселенной
Построенная Эйнштейном в 1916 г., на основе общей теории относительности и релятивистской теории тяготения.

Слайд 4

Решение уравнений А.А. Фридмана

Если средняя плотность излучения во Вселенной равна

Решение уравнений А.А. Фридмана Если средняя плотность излучения во Вселенной равна некоторой критической
некоторой критической величине, моровое пространство оказывается Евклидовым и Вселенная неограниченно расширяется от первоначального точечного состояния;

Слайд 5

Если плотность меньше критической, пространство обладает геометрией Лобачевского и также неограниченно

Если плотность меньше критической, пространство обладает геометрией Лобачевского и также неограниченно расширяется;
расширяется;

Слайд 6

Если плотность больше критической, пространство Вселенной оказывается Римановым, расширение на некотором

Если плотность больше критической, пространство Вселенной оказывается Римановым, расширение на некотором этапе сменяется
этапе сменяется сжатием, которое продолжается вплоть до первоначального точечного состояния.

Слайд 7

Космология Большого взрыва Г.А. Гамова

Согласно теоретическим расчетам Жоржа Леметра, радиус

Космология Большого взрыва Г.А. Гамова Согласно теоретическим расчетам Жоржа Леметра, радиус Вселенной в
Вселенной в первоначальном состоянии был 10-12 см, что близко по размерам к радиусу электрона, а ее плотность составляла 1096 г/см3.
В сингулярном состоянии Вселенная представляла собой микрообъект ничтожно малых размеров.
От первоначального сингулярного состояния Вселенная перешла к расширению в результате Большого Взрыва.

Слайд 8

Космология Большого взрыва

Космология Большого взрыва

Слайд 9

эра адронов – тяжелых частиц, вступающих в сильные взаимодействия. В конце

эра адронов – тяжелых частиц, вступающих в сильные взаимодействия. В конце эры происходит
эры происходит аннигиляция частиц и античастиц, но остается некоторое количество протонов, гиперонов, мезонов;
эра лептонов – легких частиц, вступающих в электромагнитное взаимодействие. Основную роль играют легкие частицы, принимающие участие в реакциях между протонами и нейронами;
фотонная эра – продолжительность 1 млн. лет. Основная доля массы – энергии Вселенной – приходится на фотоны. Главную роль играет излу-чение, которое в конце эры отделяется от вещества.
звездная эра – наступает через 1 млн. лет после зарождения Вселенной. В звездную эру начинается процесс образования протозвезд и протогалактик.

Слайд 11

Теория возникновения Вселенной

Теория возникновения Вселенной

Слайд 12

Инфляционная гипотеза

начало Вселенной определяется как состоянии квантовой супергравитации с

Инфляционная гипотеза начало Вселенной определяется как состоянии квантовой супергравитации с радиусом Вселенной в
радиусом Вселенной в 10-50 см.
Основные события в ранней Вселенной разыгрывались за ничтожно малый промежуток времени от 10-45 до 10-30 с.;
стадия инфляции – в результате квантового скачка Вселенная перешла в состояние возбужденного вакуума и в соответствие в ней вещества и излучения интенсивно расширялась по экспоненциональному закону.
В этот период инфляционной стадии продолжительностью 10-34 с Вселенная раздулась от невообразимо малых квантовых размеров 10-33 см до невообразимо больших 101000000 см, что на много порядков превосходит размер наблюдаемой Вселенной не было ни вещества, ни излучения;

Слайд 13

переход от инфляционной стадии к фотонной – состояние ложного вакуума распалось,

переход от инфляционной стадии к фотонной – состояние ложного вакуума распалось, высвободившаяся энергия
высвободившаяся энергия пошла на рождение тяжелых частиц и античастиц, которые, проаннигилировав, дали мощную вспышку излучения (света), осветившего космос;
этап отделения вещества от излучения: оставшееся после аннигиляции вещество стало прозрачным для излучения, контакт между веществом и излучением пропал

Слайд 14

Экспериментальные данные о Вселенной

В 1929 г. Американский астроном Э.П. Хаббл обнаружил

Экспериментальные данные о Вселенной В 1929 г. Американский астроном Э.П. Хаббл обнаружил существование
существование странной зависи-мости между расстоянием и скоростью галактик: все галактики движутся от нас, причем со скоростью, которая возрастает пропорционально расстоянию, - система галактик расширяется.
Закон Хаббла
Н- постоянная Хаббла – км/с/Мпк или просто 1/с

Слайд 15

Она показывает, насколько в относитель-ных единицах расширяется пространство в единицу времени

Она показывает, насколько в относитель-ных единицах расширяется пространство в единицу времени Величина, обратная
Величина, обратная постоянной Хаббла, приблизительно разна возрасту Вселенной
Расстояние до границы наблюдаемой Вселенной примерно:
RМ = c / H0 = 1.3·1026 м

Слайд 16

Красное смещение – это понижение частот электромагнитного излучения :
в

Красное смещение – это понижение частот электромагнитного излучения : в видимой части спектра
видимой части спектра линии смещаются к красному диапазону.
Причины для изменения длины волны:
Эффект Допплера (взаимное движение источника и наблюдателя) - при взаимном удалении источника и наблюдателя возникает красное смещение, при сближении – фиолетовое смещение.

Слайд 17

Созвездие Пегаса (красное смещение)

Созвездие Пегаса (красное смещение)

Слайд 18

Красное смещение

Красное смещение

Слайд 19

Отделившееся от вещества излучение и составляет современный реликтовый фон (реликтовое излучение).
 Реликтовое 

Отделившееся от вещества излучение и составляет современный реликтовый фон (реликтовое излучение). Реликтовое излучение
 излучение  было предсказано Георгием Гамовым,
Р. Альфером и Р. Германом в 1948 году на основе теории горячего Большого взрыва вычислена температура релик-тового излучения, они смогли устано-вить, что температура реликтового излучения должна составлять 3- 5 К.

Слайд 20

Результаты работ Г. Гамова и Р. Альфера и Р. Германа широко

Результаты работ Г. Гамова и Р. Альфера и Р. Германа широко не обсуждались
не обсуждались и были молоизвестны.
В 1964 году был создан радиометр Дикке для измерения реликтового излучения . (Принстонский университет).
В 1965 году А. ПензиасВ 1965 году А. Пензиас и Р. В. ВильсонВ 1965 году А. Пензиас и Р. В. Вильсон из Bell Telephone LaboratoriesВ 1965 году А. Пензиас и Р. В. Вильсон из Bell Telephone Laboratories в ХолмдейлеВ 1965 году А. Пензиас и Р. В. Вильсон из Bell Telephone Laboratories в Холмдейле (штат Нью-Джерси) построили прибор, аналогичный радиометру Дикке.

Слайд 21

А. ПензиасА. Пензиас и Р. В. Вильсон намеревались использовать прибор не

А. ПензиасА. Пензиас и Р. В. Вильсон намеревались использовать прибор не для поиска
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.
Таким образом было экспериментально ус-тановлено наличие реликтового излучения .
В 1978 году Пензиас и Вильсон за своё открытие получили Нобелевскую премию.

Слайд 22

Наиболее подробную карту реликтового  излучения  удалось построить в результате работы американского

Наиболее подробную карту реликтового излучения удалось построить в результате работы американского космического аппарата
космического аппарата WMAP.
14 мая 2009 года был произведён запуск спутника миссии Планк14 мая 2009 года был произведён запуск спутника миссии Планк Европейского космического агентства

Слайд 23

Телескоп Планк

Телескоп Планк

Слайд 24

Теория тепловой смерти Вселенной (Р.Клазиус) базируется на на втором начале термодинамики.

Теория тепловой смерти Вселенной (Р.Клазиус) базируется на на втором начале термодинамики. Согласно этому

Согласно этому закону физики , тепло всегда переходит от более нагретого тела к менее нагретому.
Поэтому если два соприкасающихся тела находятся в замкнутом пространстве , то тепло начнет перераспределятся между этими телами и окружающим пространством таким образом, что в конечном счете станет одинаковым в любой точке замкнутого пространства.

Слайд 25

Если считать Вселенную таким замкнутым пространством , не имеющим внешнего притока

Если считать Вселенную таким замкнутым пространством , не имеющим внешнего притока тепла или
тепла или оттока тепла, то действие энтропии должно с течением времени привести к выравниванию температуры во всех уголках Вселенной и прекращению всякого движения и излучения .
Имя файла: Модели-Вселенной.pptx
Количество просмотров: 211
Количество скачиваний: 0