1 Kosmologiczne Powiązania w PrzyrodzieLeszek P. Błaszkiewicz Kosmologiczne Powiązania w Przyrodzie

2 Historia Kosmologii: Wielkość i kształt ŚwiataPtolemeusz (~100 n.e. - ~165 n.e.) Mikołaj Kopernik (1473 – 1543) geocentryzm Heliocentryzm – znany Świat większy

3 Historia Kosmologii: Wielkość i kształt ŚwiataGalileusz ( ) Eksperyment naukowy Kepler ( ) Ścisłe prawa Newton ( ) Matematyka stosowana

4 Historia Kosmologii: Wielkość i kształt ŚwiataBessel ( ) Zastosował paralaksę do pomiarów w Kosmosie (gwiazda 61Cyg – 0.3 sek łuku km) 14 Rozmiary Galaktyki: do 1600 – zbiór gwiazd (Galileusz) 1750 – dysk (I. Kant, T. Wright) Herschel ( ) – Droga Mleczna jest spłaszczona, a Słońce w Centrum

5 Obecnie: 30 kpc, Słońce 8.5 kpc od CentrumRozmiary Galaktyki Kapteyn (~1920) - 5kpc Shapley (~1920) – 100kpc Halo Gwiazdy w halo Gromady kuliste pogrubienie dysk Gwiazdy i gaz w dysku jądro Obecnie: 30 kpc, Słońce 8.5 kpc od Centrum 1 pc = 3.26 roku świetlnego (r.ś.); 1 r.ś. ~9.5 biliona km

6

7 Albert Einstein (1879-1955) 1916 – Równanie Pola: związek pomiędzymaterią a kształtem przestrzeni Geometria przestrzeni Rozkład masy (energii)

8

9 Podał rozwiązanie równania Einsteina Dla ewoluującego WszechświataAleksandr Friedman ( ) Podał rozwiązanie równania Einsteina Dla ewoluującego Wszechświata k = k = k= -1

10 V = H * d 1912 – Slipher zmierzył redshift w widmach galaktyk1918 – Shapley wyznacza odległości metodą Cefeid Lata – Hubble na podstawie pomiarów odległości, interpretuje redshift jako związany z efektem Dopplera i tworzy związek łączący prędkość ucieczki – V z odległościa - d Hubble nie znał prac kosmologicznych!!! V = H * d Edvin Hubble ( )

11 1926 – Georges Lemaître (1894-1966) po wysłuchaniuwykładu Hubble’a w ciągu jednej nocy buduje model łączący teorię z obserwacjami. Wyniki publikuje w 1927 r. K= -1 K=0 K=+1

12 1948 – George Gamov (1904-1968) przdstawia pogląd,że Wszechświat był młody, gęsty i gorący, a po wczesnych fazach jego ewolucji powinno zostać promieniowanie tła – oszacował je na 25 K Powstaje termin Big Bang – Wielki Wybuch

13 Penzias i Wilson otrzymują w 1978 roku1965 – Arno Penzias i Robert Wilson odkrywają Promieniowanie tła o temp K Potwierdzenie teorii Wielkiego Wybuchu!!! Penzias i Wilson otrzymują w 1978 roku Nagrodę Nobla

14 Mapa promieniowania reliktowego

15

16

17 Laboratoria Fizyki Wysokich Energii

18 Rodzaje cząstek elementarnychMezony Hadrony

19

20 Podstawowe oddziaływania w przyrodzieOddziaływania grawitacyjne Oddziaływania elektro-magnetyczne 40 10 Razy silniejsze od grawitacyjnych

21 Podstawowe oddziaływania w przyrodzieOddziaływania słabe Oddziaływania silne Miliard razy silniejsze od słabych

22 Teoria Wielkiej Unifikacji Oddziaływań

23 Materia to głównie pusta przestrzeń !!!

24 Próżnia kwantowa

25 Struktura czasoprzestrzeni na poziomie parametrów PlanckaTwistory Sieć oddziaływań grawitonów Superstruny Kwantowa piana Wheelera

26 (bardzo krotki odcinek)Energia próżni kwantowej energia Fluktuacja może być zaczątkiem nowego Wielkiego Wybuchu – nowego Świata Czas (bardzo krotki odcinek) Chwilowa energia próżni kwantowej związana z fluktuacjami może być większa niż energia związana z masą całego znanego Wszechświata

27 10 l.ś. -Czasoprzestrzeń Lindego (wiele Wszechświatów – piana kosmosu) l.ś. – czasoprzestrzeń inflacyjna 10 l.ś. – supergromady galaktyk 10 km – układ planetarny 10 m – masz świat cm– atomy 10 cm – próżnia kwantowa cm – podstawowa struktura czasoprzestrzeni 33 21 9 10 -9 -21 -33

28 ElektromagnetosłabejScenariusz Dziś Życie na Ziemi Ukł. sloneczny kwazary Formowanie się galaktyk Rekombinacja Powstanie tła mikrofalowego Nukleosynteza D, He, Li, Be Przeżywają tylko nukleony I leptony Podział siły Elektromagnetosłabej Ten okres bada się w CERNIE Złamanie GUT, inflacja Superstruny bariogeneza Epoka Plancka

29 Współczesna kosmologia