Теория большого взрыва

Июль 30, 2022

Главная
Астрономия
Теория большого взрыва

Содержание

2. ПРОЛОГ
3. "Мы надеемся уложить все мироздание в простую и короткую формулу, которую можно будет печатать на майках".
4. Основные задачи космологии можно сформулировать как ответы на вопросы: Что было, когда Вселенная рождалась? Как давно
5. Все попытки создать физическую модель происхождения Вселенной основаны на трех постулатах: Все явления природы могут быть
6. ЧАСТЬ I Создание Теории Большого Взрыва
7. Фридман Александр Александрович 1888-1925 Фридман в 1922-1924 и Жорж Леметр в 1927 г. сумели доказать, что
8. Хаббл Эдвин 1899-1853 В 1929 году сумел подтвердить на практике теории Фридмана и Леметра. Однако это
9. Неправильная галактика Сигара в созвездии Большая Медведица (M82) (наверху) и спиральная галактика в созвездии Треугольник (M33)
10. Гамов Георгий Антонович 1904-1968 Гамов доказал, папа-атом не просто вдруг начал расширяться во всю Вселенную (так
11. Главный вопрос в теориях Гамова был следующий: если такой взрыв имел место быть, то уже на
12. Данные от зонда NASA - WMAP, который завис в точке Лагранжа (точке гравитационного равновесия Солнца и
13. Хоукинг Стивен р.1942 На сегодняшний день теория в последствии была много раз интерпретирована, переложена и дополнена
14. ЧАСТЬ II Теория Большого Взрыва
15. Теория большого взрыва Время – 13-20 млрд. лет назад. Изначальная плотность -10 97 кг/м 3. Объем
16. Понижение температуры T в зависимости от времени t. Для того чтобы фотон превратился (материализовался) в частицу
17. Первые элементы
18. Развитие Вселенной: догалактический период
20. ЧАСТЬ III Проблемы Теории Большого Взрыва
21. Проблемы Теории Большого Взрыва: Отсутствие решения вопроса сингулярности. Отсутствие объяснения образования планетарных систем и галактик. Проблема
22. Современная космология имеет три пути решения проблем Теории Большого Взрыва: Полностью отказаться от Теории Большого Взрыва.
23. ЧАСТЬ IV Дальнейшее развитие Вселенной
24. Можно указать три разные модели, для которых выполняются оба фундаментальных предположения Фридмана. В модели первого типа
25. Сверхновые звезды, как эта в скоплении галактик в Деве, помогают измерять космическое расширение. Их наблюдаемые свойства
26. Типы теорий дальнейшего развития Вселенной
27. ЭПИЛОГ
28. Факты, твердо и навсегда установленные и доказанные Теорией Большого Взрыва: В момент "рождения" вся материя вселенной
30. Скачать презентацию

Слайд 2

ПРОЛОГ

Слайд 3

"Мы надеемся уложить все мироздание в простую и короткую формулу, которую

можно будет печатать на майках".
Л.Лердман

Слайд 4

Основные задачи космологии можно сформулировать как ответы на вопросы:
Что было, когда

Вселенная рождалась?
Как давно это было и как происходило?
Рождалась ли Вселенная вообще или она глобально стационарна?

Слайд 5

Все попытки создать физическую модель происхождения Вселенной основаны на трех постулатах:

Все явления природы могут быть исчерпывающе описаны физическими законами, выраженными в математической форме;
Эти физические законы универсальны и не зависят от времени и места;
Все основные законы природы просты.

Слайд 6

ЧАСТЬ I
Создание Теории Большого Взрыва

Слайд 7

Фридман Александр Александрович 1888-1925 Фридман в 1922-1924 и Жорж Леметр в 1927

г. сумели доказать, что уравнения Эйнштейна допускают и такое решение: первоначально вся Вселенная была сосредоточенна в одной точке, (названной условно "папой-атомом") а затем начинает расширяться, и так появляются галактики и звезды в них.

Слайд 8

Хаббл Эдвин 1899-1853 В 1929 году сумел подтвердить на практике теории Фридмана и

Леметра. Однако это удалось сделать в 1929 году выдающемуся астроному Эдвину Хабблу. Своими тщательными измерениями он доказал, что давно известные туманности, ранее считавшиеся всего лишь облаками газа, на самом деле являются галактиками. И что самое интересное, эти галактики движутся, удаляясь от нас со скоростями, тем большими, чем дальше они отстоят.

Слайд 9

Неправильная галактика Сигара в созвездии Большая Медведица (M82) (наверху) и спиральная

галактика в созвездии Треугольник (M33) (внизу), которые ошибочно принимали за туманности в начале ХХ века до того, как Хаббла доказал, что на самомо деле это галктики. (фото сделано позднее).

Слайд 10

Гамов Георгий Антонович 1904-1968 Гамов доказал, папа-атом не просто вдруг начал расширяться во

всю Вселенную (так называемая "холодная модель"), он должен был взорваться. Модель эту он называет "Big Bang' ом" (очень простонародное по тому времени отношении к иностранному языку), Большим Взрывом, и излагает ее сначала в заметке 1946 года, а потом статье 1948 года "Происхождение химических элементов", написанной вместе с учеником Ральфом Альфером.

Слайд 11

Главный вопрос в теориях Гамова был следующий: если такой взрыв имел

место быть, то уже на довольно ранних стадиях должно было возникнуть пронизывающее весь мир электромагнитное излучение, распределение которого должно было соответствовать температуре в момент излучения (многие миллиарды градусов). Но по мере расширения Вселенной частоты этого первичного (его назвали "реликтовым") излучения должны были вследствие эффекта Доплера убывать, и к настоящему времени, по оценкам Гамова, соответствовать температуре около трех-четырех градусов по Кельвину, т.е. быть сосредоточены в районе длин волн в несколько сантиметров.
В 1965 году А.Пензиас и Р.Вильсон, конструировавшие антенны для радиоэлектроники, обнаруживают равномерно идущее во всех направлениях электромагнитное излучение, соответствующее температуре в 3 Кельвина! Как выяснилось, это вовсе не сбой аппаратуры, а именно то излучение, о котором говорил Гамов!
Но Нобелевскую премию Дали Пензиасу и Вильсону, а не Гамову.

Слайд 12

Данные от зонда NASA - WMAP, который завис в точке Лагранжа

(точке гравитационного равновесия Солнца и Земли) на расстоянии 1,5 млн. км от нас. Полученная "картинка" фактически представляет собой снимок послесвечения Большого взрыва, образованный распределением температуры космического микроволнового фона.

Слайд 13

Хоукинг Стивен р.1942 На сегодняшний день теория в последствии была много раз интерпретирована,

переложена и дополнена многими учеными. Основной вклад в решении проблем Теории Большого Взрыва внес Стивен Хоукинг, причем вклад не теоретический, а весьма практический – более двух тысяч страниц вычислений и уравнений, посвященных описанию появления частиц и галактик.

Слайд 14

ЧАСТЬ II
Теория Большого Взрыва

Слайд 15

Теория большого взрыва
Время – 13-20 млрд. лет назад.
Изначальная плотность -10 97

кг/м 3.
Объем «папы-атома» был бесконечно мал.

Слайд 16

Понижение температуры T в зависимости от времени t.
Для того чтобы

фотон превратился (материализовался) в частицу и античастицу с массой mo и энергией покоя moc2, ему необходимо обладать энергией 2 moc2 .

В предыдущем соотношении можно заменить энергию фотонов hn кинетической энергией частиц kT
Или…

Слайд 17

Первые элементы

Слайд 18

Развитие Вселенной: догалактический период

Слайд 19

Слайд 20

ЧАСТЬ III
Проблемы Теории Большого Взрыва

Слайд 21

Проблемы Теории Большого Взрыва:
Отсутствие решения вопроса сингулярности.
Отсутствие объяснения образования планетарных систем

и галактик.

Проблема «недостающей массы».

Необъективность квантовой физики при рассмотрения вселенских процессов.

Слайд 22

Современная космология имеет три пути решения проблем Теории Большого Взрыва:
Полностью отказаться

от Теории Большого Взрыва.
Использовать для развития Теории огромное количество человеческих, машинных и денежных ресурсов.
Найти принципиально новую (и достоверную) альтернативу, представляющую собой измененный вариант Теории Большого Взрыва.

Слайд 23

ЧАСТЬ IV
Дальнейшее развитие Вселенной

Слайд 24

Можно указать три разные модели, для которых выполняются оба фундаментальных предположения

Фридмана. В модели первого типа (открытой самим Фридманом) Вселенная расширяется достаточно медленно для того, чтобы в силу гравитационного притяжения между различными галактиками расширение Вселенной замедлялось и в конце концов прекращалось. После этого галактики начинают приближаться друг к другу, и Вселенная начинает сжиматься. На рис. 1 показано, как меняется со временем расстояние между двумя соседними галактиками. Оно возрастает от нуля до некоего максимума, а потом опять падает до нуля. В модели второго типа расширение Вселенной происходит так быстро, что гравитационное притяжение хоть и замедляет расширение, не может его остановить. На рис. 2 показано, как изменяется в этой модели расстояние между галактиками. Кривая выходит из нуля, а в конце концов галактики удаляются друг от друга с постоянной скоростью. Есть, наконец, и модель третьего типа, в которой скорость расширения Вселенной только-только достаточна для того, чтобы избежать сжатия до нуля (коллапса). В этом случае расстояние между галактиками тоже сначала равно нулю (рис. 3), а потом все время возрастает. Правда, галактики «разбегаются» все с меньшей и меньшей скоростью, но она никогда не падает до нуля.

Слайд 25

Сверхновые звезды, как эта в скоплении галактик в Деве, помогают измерять

космическое расширение. Их наблюдаемые свойства исключают альтернативные космологические теории, в которых пространство не расширяется.

Слайд 26

Типы теорий дальнейшего развития Вселенной

Слайд 27

ЭПИЛОГ

Слайд 28

Факты, твердо и навсегда установленные и доказанные Теорией Большого Взрыва:
В

момент "рождения" вся материя вселенной была сконцентрирована в одной точке, которая имела бесконечной большую массу и бесконечно малый объем;
В результате расширения (или взрыва) этой точки начали образовываться сначала элементарные частицы, а потом – первые материальные макротела.