Róbert Ružinák & Martin Štesko, šk.r 2009/10, BB

VS.WMAP

Gamow

OBSAH

• úvod• história• teória veľkého tresku• prínos WMAP-u• vlastná práca• záver

ÚVOD

Cieľ práce:• vysvetliť vám teóriu veľkého tresku• poukázať na nedostatky tejto teórie• vytvoriť priestor na vlastné zhodnoteniecelej problematiky a podať svoj názor

Dúfame, že sa vám naša práca bude páčiťa nezaspíte nám tu...

HEINRICH WILLHELM OLBERS

Je vesmír nekonečnýalebo konečný?

Ak by bol vesmírnekonečný, tak by na Zem

neustále dopadali svetelné lúče zo vzdialených oblastí vesmíru.

Tým pádom by bolo svetlo aj v noci.

Olbersov fotometrický paradox

V noci je tma!

ČLÁNOK ALFA-BETA-GAMA

Najviac sa pričinil Gamov

Vesmír nie je nekonečný + vesmír nemôže byť statický + nesmierne množstvo hélia

vo vesmíre nemohlo vzniknúť len termonukleárnymi reakciami vo hviezdach

= vesmír musel vzniknúť pred konečným časom

• vyšiel 1. apríla 1948• mal iba 600 slov• autori:

Zásluhy nesie aj Alpher

Zatiaľ čoBethe sa

tu ocitol lenvďaka

„peknémumenu“

Ralph AlpherHans BetheGeorge Gamow

FRED HOYLE

• spoločne s Thomasom Goldom a Hermannom Bondim vytvoril teóriu stacionárneho vesmíru

• Golda vďaka filmu, ktorý videl v kine, napadlo, že vesmír môže byť dynamický len zdanlivo. Môže sa rozpínať v nekonečnom priestore a rovnováhu zachraňuje hmotavznikajúca z ničoho v prázdom priestorev C-poliach.

• Svoj článok publikovali v roku 1949

• táto teória odporovala myšlienke α-β-γa mala dokonca navrch

Gold & Bondi

KĽÚČOVÝ ZVRAT

Arn Penzias & Robert Wilson

Počiatočné prekážky:• záhadné vzniknutie ťažkých prvkov• zle vyrátaný nízky vek vesmíru• málo nájdených mladých galaxií

Alpherovo-Hermanov predpoklad:„300 000 rokov po veľkom tresku bude vďaka chladnutiu energia fotónov taká malá, že nedokážu excitovať s atómamia vzniknú neutrálne atómy. Nastane rekombinácia a vznikne reliktové žiarenie.“

• ako prvý toto zostatkové žiarenie zachytiliArn Penzias a Robert Wilson.• v roku 1965 publikovali článok s približne600 slovami, vďaka ktorému dostali v roku1978 nobelovu cenu

• za vznik názvu Big Bang sa paradoxne zaslúžil Hoyle

ČO BOLO PRED VEĽKÝM TRESKOM?

?

Čo bolo pred veľkým treskom zostáva záhadou, ktorú zrejme nikdy nerozlúštime.

Nepoznáme udalosti, ktoré predchádzali veľkému tresku a ani jeho príčinu. Keďže tieto udalosti nemajú vplyv na súčasnosť,

nie je dôležité zaoberať sa nimi.

?

?

??

?

?

?

?

?

?

??

?

?

?

?

E = 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 J

ZAČIATOK ČASU

Pred 13.7 mld. rokov:• toto obdobie ešte stále ostáva nedoriešeným fyzikálnym problémom. • vesmír je vo forme gravitačnej singularity (guľa s polomerom r = 0)• meranie času a dĺžky je bezpredmetné• teplota spolu s tlakom sú nekonečné

A vtedy sa to všetko začalo...

čas

SINGULARITA

ČO BOLO POTOM?

• prvých 10 na -43 sekundy (Planckova epocha) ostáva stále plné špekulácií

Počas prvej sekundy od B.B.:• nastala inflácia, čiže exponenciálene zväčšovanie časopriestoru• vznikli leptóny a kvarky• spájaním kvarkov vznikli protóny a neutróny

Počas nasledujúcich 380 000 rokov:• inflácia sa zastavila a vesmír bol vo formekvarkovo-gluónovej plazmy• vznikali jadrá vodíka a hélia, neskôr atómy H a He• nakoniec sa žiarenie oddelilo od atómov a vzniklo reliktové žiarenie

• Vesmír potom naďalej chladol, rozpínal sa a postupne sa sformovali všetkyastronomické štruktúry

EXPANDUJÚCI VERZUS OSCILUJÚCI

Ako bude pokračovať rozpínanie vesmíru?

Na základe Newtonovej kozmológie:A) Vesmír je „ťažký“:preváži gravitácia a celý vesmír sa opäť zrúti do singularity (Big Crunch).B) Vesmír je „ľahký“:rozpínanie vesmíru bude pokračovaťpekne konštantne do nekonečna.C) Pohyb. a grav. energia sú vyrovnané:vesmír sa bude rozpínať stále pomalšie,až sa v nekonečne zastaví.

Ktorá možnosť je správna podľa pozorovaní?

Správnou odpoveďou je samozrejme D!

A

B

C

WMAP

• družica vypustená v roku 2001• jej úlohou je mapovanie reliktového žiarenia• potvrdila vek vesmíru a inflačnú teóriu

Priniesla ale aj nečakaný rozruch:

• galaxie rotujú tak rýchlo, že okrajové hviezdy by mali z nej uniknúťRiešenie: tmavá hmota (nevieme o nej nič, len že má gravitačné účinky)• rozpínanie vesmíru sa zo záhadných príčin stále zrýchľujeRiešenie: tmavá energia (nevieme o nej nič, len že má antigravitačné účinky)• na mape sa ocitla os zla (homogénne miesta v lineárnej štruktúre)Riešenia: buď je chyba na prístroji, alebo v teórii Big Bangu• boli nájdené hviezdy, ktorých vek prevyšuje vek vesmíruRiešenie: Boh vie...

VLASTNÁ PRÁCA

Špekulácia dynamicko-rotujucého vesmíru:• neprijíma euklidovský priestor• zakladá sa na myšlienke uzavretého časopriestoru• do seba uzavretý vesmír = konečný ale neohraničený• pohybová energia prevažuje nad gravitáciou = expanzia• obdobie pokoja vesmíru• rýchlosť rozpínania je len zdanlivá• zachovávanie homogenity a izotropnosti• namiesto čiernej hmoty uvažujeme o energii vesmíru

ZÁVER

... nikdy nás neprestane uchvacovať

Aký je vesmír?Ako vznikol a kto ho stvoril? Stvoril ho Boh alebo je to len náhoda?

To sú otázky, ktoré trápili ľudstvo a asi ho budú trápiť i naďalej...

Dúfame, že sa nám podarilo u vás vzbudiťzáujem a nebude vás teraz potrebné budiť...

„Boh nehrá kocky s vesmírom.“A. Einstein

Róbert Ružinák & Martin Štesko 3.C

Zdroje: • ENCYKLOPÉDIA ASTRONÓMIE• VESMÍR• VESMÍR V ORECHOVEJŠKRUPINKE• časopis KOZMOS 6/2005• www.stara.suh.sk• www.map.gsfc.nasa.gov