Физическая картина мира

2012 год

И все-таки мы ее объединим!

Когда-нибудь

Что есть объективно?• Есть одна большая вселенная размером ≈

14 миллиардов парсек • 46 миллиардов или 4,6 × 1010 световых лет во

всех направлениях. • Метагалактика представляет собой шар

диаметром около 93 миллиардов световых лет

Мисс Вселенная

Нашей принцессе 13,75 ± 0,11 млрд лет

И она расширяется с ускорением!

А что, собственно, есть?Материя = реальность = энергия

4 типа полей

Почти не ощутимое, но могущественное и вездесущее - 10−29 г/см³

Вещество ощутимое

Вакуум – кипящая пустота

Темная материя 22%• не испускает электромагнитного излучения• можно обнаружить только по

гравитационным эффектам и• Барионы захватываются в гравитационные

ямы концентраций тёмной материи и испускают свет

Из чего? Предположительно:

Легкие нейтрино ??

Тяжелые нейтрино ???

Суперсимметричные частицы ????

Космионы ?????

Тёмная энергия и скрытая масса 70%*очень равномерно

распределена

Почему мы считаем, что она есть?

Иначе не объяснить факт расширения Вселенной с ускорением!

*имеет низкую плотность*не взаимодействует сколько-нибудь заметно

за исключением гравитации

10−29 г/см³

http://media.damochka.ru/images/dnevnik/678/1308678/5.1229085240.jpg

Вещество• обладает массой покоя• Вещество состоит из частиц, среди

которых чаще всего встречаются

А еще есть:

Лептоны, бозоны, кварки, фермионы

• Кварки – вот истинно элементарные частицы

• Из них слагаются протоны, нейтроны и другие адроны

поля

Поля – непрерывны и осуществляют взаимодействие

Что мы не замечаем?• Что пространство и время зависят

от скорости наблюдателя и массы объектов рядом

• Что разница между волной и частицей условна

• Что нельзя измерить не изменив объект

• Что объект существует только в разрешенных состояниях

• Что пока не посмотришь, нельзя сказать ни где, ни каков объект

Огромные скорости и энергии

Наномир

Релятивистская механика

Квантовая механика

Пространство и время зависят от скорости наблюдателя и массы объектов

рядом

(∆х) пространство

сжимается

(∆t) часы замедляются

• Если объект в сильном гравитационном поле (рядом с тяжелой звездой)

• Если объект быстро движется, то его

Время течет медленнее

Размер, длительность, одновременность не есть безусловная данность

• Скорость света для всех одинакова и быстрее переместить массу невозможно

• Одновременность относительна

Зато скорость света ни от чего не зависит (кроме среды)

http://startswithabang.com/wp-content/uploads/2009/02/twin-paradox.jpg

Малые объекты ведут себяи как частицы,

поглощаясь и излучаясь только порциями

и как волна, проходя сразу через две щели оставляя на экране набор полос, вместо тени

Макс Планк

Узнав что либо мы изменили объект

Принцип неопределенности Гейзенберга

Знаем 100% где – не знаем какой

Знаем 100% какой – не знаем где

Нельзя одновременно точно узнать какой и где

Квантовый объект существует только в разрешенных состояниях

• Например атомная система

Нильс Бор

• Он не заметит что ты пришел, если твой торт не совпадает точь в точь с его тарелками (если да, проглотит целиком)

• Но и угостить тебя он сможет только тем же самым, размером с набор своих тарелок (и тебе придется съесть это целиком)

Пока не посмотришь, нельзя сказать ни где, ни каков объект

• система перестаёт быть смешением состояний и выбирает одно из них в момент наблюдения

• пока ящик закрыт, система находится в обоих состояниях одновременно

• когда ящик открывается, Вселенная расщепляется на две разные вселенные, в одной из которых наблюдатель смотрит на ящик с мёртвым котом, а в другой — наблюдатель смотрит на живого кота

• Когда система перестаёт существовать как смешение двух состояний и выбирает одно конкретное? Варианты…

Кот Шредингера – жив или мертв?

Рождение и эволюция Вселенной

Родилась 13,7 ± 0,13 млрд лет назад из некоторого начального «сингулярного» состояния и с тех пор непрерывно расширяется и охлаждается

10−43 с - Можно хоть как-то описать - 1032 К и 1093 г/см³

10−35 с - гравитационное взаимодействие отделилось и началось расширение - кварк-глюонная плазма

Кварки и глюоны объединились в барионы, такие как протоны и нейтроны. Асимметричное образование как материи, которая превалировала, так и антиматерии, которые взаимно аннигилировали, превращаясь в излучение.

Гравитация стала доминирующей силой

Через 380 тысяч лет стало возможным существование атомов водорода

Протоны, объединяясь с нейтронами, образовали ядра дейтерия, гелия-4 и ещё нескольких лёгких изотопов

с

http://images.wikia.com/science/ru/images/4/42/Gravitazionnie_volni.jpg

После эры рекомбинации материя стала прозрачной для излучения, которое, свободно распространяясь в пространстве, дошло до нас в виде реликтового излучения

Дальнейшая эволюция Вселенной

• Если плотность < критического значения

• Если же плотность > критической

то процесс расширения когда-нибудь остановится и начнётся обратная фаза сжатия, возвращающая к исходному сингулярному состоянию.

Вселенная будет расширяться вечно