Upload
ilya-orlov
View
305
Download
3
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Очередное обновление космологической лекции. Лекция прочитана 1 марта 2013 г. в "Школе Космонавтики" г. Железногорска, Красноярский край в рамках выезда делегации НГУ. Лекция прочитана 12 апреля 2013 г. в Новосибирском планетарии.
Citation preview
Орлов Илья ОлеговичНГУ, ИЯФ СО РАН
Солнечная система
Солнце
M☼ = 2∙1030 кг T = 4,5 млрд лет R = 695,5 тыс. км ρ = 1,41 г/см3
Солнечная энергетика
Выделение энергии: 4 млн тонн / сек 3.846×1026 Вт/сек
Плотность энергии: 276.5 Вт/м3
Судьбы звёзд: M < 1.4 M☼
«Белый карлик» + протопланетная туманность
Судьбы звёзд: M < 10 M☼
Нейтронная звезда + туманность от сверхновой
Судьбы звёзд: M > 10-20 M☼
Чёрная дыра
Чёрные дыры – основные свойства I космическая скорость = скорости
света Гравитационный радиус : R = GM/c2
Масштабное искривление метрики пространства-времени
Объект падает в чёрную дыру бесконечно долго для внешнего наблюдателя
Излучение Хокинга
Ядра галактик (и нашей!)
Аккреция вещества
Полость Роша – область тяготения объекта
Гигантские звёзды могут быть больше своей полости Роша
Галактика
200-400 млрд звёзд Возраст:
13,2 млрд лет Масса:
7·1011 M☼
Размеры: 100 000 св. лет 1 000 св. лет
Солнце: 26,400±1,600 св. лет
С чего всё начиналось?
0 – Большой взрыв 0 – 10-43 сек – Планковская эпоха 10-43–10-36 сек – разделение
взаимодействий 10-36–10-32 сек – инфляция, тёмная энергия 10-32–10-12 сек – первые частицы (W, Z,
Хиггс, электроны, нейтрино, фотоны) 10-12 сек – асимметрия между материей и
антиматерией 10-12–10-6 сек – эпоха кварков
С чего всё начиналось?
10-6– 1 сек – кварки собираются в адроны (p, n)
10-6– 1 сек – свободные нейтрино 1 – 10 сек – эпоха свободных лептонов (е, μ,
τ) 10 сек – 380 тыс. лет – эпоха фотонов 3 мин – 20 мин – формирование ядер 70 тыс. лет – материя доминирует над
излучением 377 тыс. лет – Вселенная стала прозрачной
реликтовое излучение
Реликтовое излучение
~300 000 лет после Большого взрыва когда Вселенная стала прозрачной практически изотропно – со всех
направлений приходит одно и то же излучение
Сейчас – 2,725 К
Нобелевка2006 года
С чего всё начиналось?
150 млн – 800 млн. лет – «тёмная эпоха»
Формирование звёзд Формирование галактик Крупномасштабная структура
Вселенной
Сегодня: 13,7 млрд. лет.
Массовый состав Вселенной
Причинно-связанные области Через 300 тыс. лет – 600 тыс. св.
лет. Вселенная растянулась в 1000 раз –
600 млн. св. лет Видимый размер Вселенной –
30 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
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?
Космологическая константа
T
c
GgRgR
4
8
2
1
Уравнение Эйнштейна
Знак и значение коэффициента Λ определяет судьбу Вселенной…
Λ = 8πρvac – давление вакуума6
курс
ФФ
НГУ
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...
Внимание, лженаука!
Часть 1. Ненаучные вещи Энергоинформационные поля Торсионные излучатели Память воды, разумная плесень и т.д. Астрология, чакры, гороскопы Календарь майя Воскрешения мёртвых Энергетика пирамид Волновая генетика
Внимание, лженаука!
Часть 2. Жульничество на науке Нанофильтры на коленке Термоядерный синтез в подвале Григорий Грабовой Гомеопатия (не вся!)
Нужно отделятьнедоказанное от бреда
Нужно отделять теорииот жульничества
Есть вопросы?
• [email protected]• [email protected] • http://VKontakte.ru/orlovio• http://Facebook.com/OrlovIO• http://Twitter.com/OrlovIO
Как получить презентации лекций?• http://slideshare.net/OrlovIO• или написать по почте и попросить :)