Этапы развития и эволюции Вселенной

Многообразие теорийМногообразие теорий

Теория Большого ВзрываТеория Большого Взрыва По началу существованияПо началу существования

«Горячая» модель«Горячая» модель «Холодная» модель«Холодная» модель

По механизму эволюцииПо механизму эволюции Бесконечно расширяющаясяБесконечно расширяющаяся СхлопывающаясяСхлопывающаяся ПлоскаяПлоская

Стационарная космологическая модельСтационарная космологическая модель Модель, предполагающая симметрию Модель, предполагающая симметрию

материи и антиматерииматерии и антиматерии Теория К.Бранса и Р.ДиккеТеория К.Бранса и Р.Дикке

Наблюдаемые явленияНаблюдаемые явления

Однородность и изотропность Однородность и изотропность Вселенной в больших масштабахВселенной в больших масштабах

Расширение ВселеннойРасширение Вселенной

Фоновое реликтовое излучениеФоновое реликтовое излучение

Содержание Содержание He~He~25%25% и и H~75%H~75%

Модель Большого ВзрываМодель Большого Взрыва

Является основной приемлемой Является основной приемлемой теорией в рассмотрении развития теорией в рассмотрении развития ВселеннойВселенной

Объясняет наблюдаемые факты, Объясняет наблюдаемые факты, полученные из космосаполученные из космоса

Имеет неразрешенные проблемыИмеет неразрешенные проблемы

Фундаментальные Фундаментальные взаимодействиявзаимодействия

Сильное: глюоныСильное: глюоны

Слабое: Слабое: WW±±, Z, Z00 бозоныбозоны

Электромагнитное: фотоныЭлектромагнитное: фотоны

Гравитационное: гравитоны(Гравитационное: гравитоны(??))

Представления о строении Представления о строении веществавещества

Адроны

Барионы Мезоны

Нуклоны Гипероны

Лептоны

e, m, t Нейтрино

Этапы эволюции: Этапы эволюции: ранняя Вселеннаяранняя Вселенная

СингулярностьСингулярность Планковская эпохаПланковская эпоха Эпоха великого объединения Эпоха великого объединения (grand (grand

unification transition)unification transition) Эпоха инфляцииЭпоха инфляции Эпоха электрослабого взаимодействияЭпоха электрослабого взаимодействия

(electroweak era)(electroweak era) Кварк – адронная эра Кварк – адронная эра ((quark – adron quark – adron

transitiontransition)) НуклеосинтезНуклеосинтез

Этапы эволюции: Этапы эволюции: дальнейшее развитиедальнейшее развитие

Эра вещества: вещество начинает Эра вещества: вещество начинает доминироватьдоминировать

Эпоха рекомбинации: формирование Эпоха рекомбинации: формирование реликтового фонареликтового фона

Начало образования галактикНачало образования галактик Образование первых звездОбразование первых звезд Образование планетОбразование планет

Планковская эпохаПланковская эпоха

Предполагается, что гравитационное Предполагается, что гравитационное взаимодействие отделилось от всех взаимодействие отделилось от всех остальныхостальных

T ~ 10(32), t < T ~ 10(32), t < 10(-43)10(-43) s s

Нет теории для описанияНет теории для описания

Эпоха великого объединенияЭпоха великого объединения

Предполагается, что в эту эпоху Предполагается, что в эту эпоху сильное + слабое + электромагнитное сильное + слабое + электромагнитное взаимодействия = единая силавзаимодействия = единая сила

T ~ 10(27)KT ~ 10(27)K, , t < 10(-35) st < 10(-35) s

E > 10(15)Gev: E > 10(15)Gev: Пока не достигнутая Пока не достигнутая энергияэнергия

Эпоха инфляцииЭпоха инфляции

T > 10(T > 10(1616) ) К, К, t ~ 10(-35) – 10(-32) st ~ 10(-35) – 10(-32) s

Экспоненциальное расширение Экспоненциальное расширение ВселеннойВселенной

«Фиктивный» вакуум«Фиктивный» вакуум

Эпоха электрослабого Эпоха электрослабого взаимодействиявзаимодействия

Предполагается, что электромагнитное Предполагается, что электромагнитное + слабое взаимодействия = единая + слабое взаимодействия = единая силасила

T > 10(T > 10(1111) ) К, К, t < 10(t < 10(-6-6) s) s

W± и Z0 W± и Z0 – – становятся массивными, становятся массивными, фотон – переносчик эл-магн фотон – переносчик эл-магн взаимодействиявзаимодействия

Кварк – адронная эраКварк – адронная эра

T > 10(10) K, t < 1 sT > 10(10) K, t < 1 s

Кварки объединяются: начинается Кварки объединяются: начинается образование протонов, нейтроновобразование протонов, нейтронов

Аннигиляция протон – антипротонныхАннигиляция протон – антипротонных нейтрон - антинейтронных парнейтрон - антинейтронных пар

НуклеосинтезНуклеосинтез

T ~ 10(1T ~ 10(100) K, t < ) K, t < 110000 ss

Нейтрино перестает взаимодействовать с Нейтрино перестает взаимодействовать с веществомвеществом, , появляется нейтринный фонпоявляется нейтринный фон

Происходит образование легких ядер Происходит образование легких ядер H, HeH, He--44, D, He-3, Li, D, He-3, Li

На этом все!На этом все!