'

Введение в космологию

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Введение в космологию Наука о возникновении и развитии Вселенной Дмитрий Доценко dima@latnet.lv 2003


Слайд 1

Эволюцию мира можно сравнить с фейервер-ком, который мы увидели только тогда, когда он уже завершается: несколько красных угольков, пепел и дым. Стоя на остывающем пепле, мы видим медленно угасающие солнца и пытаемся представить себе исчезнувшую красоту начала миров. Жорж Леметр


Слайд 2

3 лекция Теория Большого Взрыва (1) Модель горячей Вселенной Экспериментальная база и теоретические основы процессов ранней Вселенной Начало эволюции Вселенной Эра Планка Инфляция


Слайд 3

Горячая Вселенная Сейчас во Вселенной в основном энергия выделяется только из звёзд Из этого нельзя выяснить, была ли Вселенная в начале своего существования горячей или холодной Но если она была горячей, то должно остаться реликтовое излучение, которое в начале расширения доминировало( падает быстрее, чем для вещества)


Слайд 4

Горячая Вселенная В 1940-х годах Г. Гамов создал теорию горячего Большого Взрыва Он предсказал сущест-вование реликтового излучения с темпера-турой около 5 К Разработал теорию космологического нуклеосинтеза Георгий Гамов (1904-1968)


Слайд 5

Горячая Вселенная И реликтовое излучение действительно было найдено!!!


Слайд 6

Реликтовое излучение В 1965 году его случайно обнаружи- ли радиоастрономы Арно Пензиас и Роберт Вильсон. Измерения показали, что сейчас его температура составляет 2.725 ± 0.002 K


Слайд 7

Горячая Вселенная Так как плотность энергии излучения при расширении Вселенной падает быстрее, чем для вещества, то когда-то излучение доминировало над веществом. Чем моложе была Вселенная, тем выше была температура этого излучения (T ~ t-1/2) Итак, в прошлом температура Всленной была весьма высокой


Слайд 8

Горячая Вселенная Высокие температуры означают близкие и энергетические столкновения элементарных частиц Чтобы их описать, нужно изучить теорию элементарных частиц Это интересно – для понимания физики Вселенной (макрофизики) нужно знать и понимать микрофизику!


Слайд 9

Горячая Вселенная Мы упомянули «температуру Вселенной». Но имеет ли это понятие смысл? О температуре говорят, когда среда (вещество, излучение) находится в термодинамическом (ТД) равновесии Покажем, что все частицы (и фотоны, как тип частиц) в ранней Вселенной находились в ТД равновесии


Слайд 10

Термодинамическое равновесие Тип частиц находится в ТД равновесии, если время меж столкновениями много меньше характерного времени расшире-ния Вселенной ? << H-1 Из стат. физики знаем, что время свобод-ного полета есть , где ? - площадь поперечного сечения, n – концентрация, и v - скорость частиц.


Слайд 11

Термодинамическое равновесие Тогда , где ?(T) – возраста-ющая функция (из эксперимента) С другой стороны, растёт медленнее, чем ? Это и означает, что каждый тип частиц в отдельности и все они вместе в начале расширения находились в ТД равновесии


Слайд 12

Горячая Вселенная Далее нам часто придется измерять энергию в единицах температуры, массы и эВ. Переходные формулы следующие: T = E / kB m = E / c2 U = E / e


Слайд 13

Горячая Вселенная Отсюда получим соотношения: 1 эВ = 1.602·10-19 Дж 1 МэВ = 106 eV, 1 ГэВ = 109 эВ 1 эВ соответствует 1.16 ·104 К 1 МэВ соответствует 1.78·10-27 кг


Слайд 14

Горячая Вселенная Итак, основные моменты теории горячего Большого Взрыва: Изначально Вселенная была горячей При расширении она остывает В начале расширения излучение доминировало над веществом В начале все вещество и излучение находилось в ТД равновесии


Слайд 15

3 лекция Теория Большого Взрыва (1) Модель горячей Вселенной Экспериментальная база и теоретические основы процессов ранней Вселенной Начало эволюции Вселенной Эра Планка Инфляция


Слайд 16

Наблюдения ранней Вселенной Химический состав Вселенной Барионная асимметрия Реликтовое излучение и отношение числа барионов к числу фотонам Наблюдения магнитных монополей Наблюдения кривизны пространства Крупномасштабная однородность Вселенной


Слайд 17

Химический состав Вселенной Все химические элементы в природе возникли в недрах звёзд в термоядерных реакциях Однако оказалось, что теория звёздного нуклеосинтеза не может объяснить большого и однородного содержания гелия 4He в звёздах и межзвёздной материи


Слайд 18

Химический состав Вселенной Этот гелий возник в ходе космологи-ческого нуклеосинтеза в течение лишь нескольких минут после Большого Взрыва (при Т в несколько млн. К) В малых количествах возникли также дейтерий D (2H), гелий-3 3He, литий 7Li Более тяжёлые элементы (A>8) не успели возникнуть в заметном количестве


Слайд 19

Химический состав Вселенной Для определения первичного содержания этих элементов наблюдают материю, где не произошла химическая эволюция Межзвёздный газ Звёзды первого поколения без конвекции Отсюда можно теоретически рассчитать величину барионной плотности ?b в единицах критической плотности


Слайд 20

Химический состав Вселенной Химическая эволюция по разному влияет на первичные концентрации элементов: Концентрация гелия может лишь увеличиться – он рождается в звёздах Концентрация дейтерия и гелия-3 может лишь уменьшиться, так как в звёздах он превращается в гелий Для лития есть оба процесса


Слайд 21


Слайд 22

Наблюдения ранней Вселенной Химический состав Вселенной Барионная асимметрия Реликтовое излучение и отношение числа барионов к числу фотонам Наблюдения магнитных монополей Наблюдения кривизны пространства Крупномасштабная однородность Вселенной


Слайд 23

Частицы и античастицы У каждой частицы существует античастица (частица с такой же массой, спином, ..., но противоположным электрическим зарядом) Электрон - позитрон, Протон - антипротон, Нейтрон – антинейтрон (неидентичны!), ..., Фотон – фотон (идентичны!)


Слайд 24

Частицы и античастицы При сближении частицы с античастицей они могут превратиться другую пару ч.-антич. (к примеру, в два фотона). В этом случае вся их энергия превращается в гамма-излучение Поэтому наличие анти-вещества рядом с веществом на небе было бы заметно как источник сильного гамма-излучения


Слайд 25

Барионная асимметрия Материя и антиматерия кажутся симметричными, но ... Солнечная система состоит из вещества Наша Галактика состоит из вещества (есть небольшие разреженные облака антивещества) Похоже, практически вся Метагалактика сос-тоит из вещества (т.к. неизвестен механизм, разделивший бы вещество от антивещества в крупных масштабах)


Слайд 26

Барионная асимметрия Возникает вопрос – почему античастицы не так же распространены, как и частицы? Можно этот вопрос сформулировать по другому: почему существует барионная асиметрия? То, насколько она сильна, показывает реликтовое излучение


Слайд 27

Наблюдения ранней Вселенной Химический состав Вселенной Барионная асимметрия Реликтовое излучение и отношение числа барионов к числу фотонам Наблюдения магнитных монополей Наблюдения кривизны пространства Крупномасштабная однородность Вселенной


Слайд 28

Реликтовое излучение Спектр реликтового из- лучения точно совпадает со тепловым спектром Поэтому возможно рассчитать концентрацию реликтовых фотонов Это среднее число фотонов в единице объёма равно nРИ = 410.4 ± 0.9 см-3


Слайд 29

Относительное число барионов Теперь рассчитаем среднее число барионов в единице объёма: Из данных наблюдений: постоянная Хаббла H = 71 км/с/Мпк, ?b=0.044 Итак, концентрация барионов nб = 0.25 м-3


Слайд 30

Относительное число барионов Отсюда рассчитаем отношение числа барионов к числу реликтовых фотонов Количества барионов и реликтовых фотонов (почти) сохраняются! Почему это отношение настолько мало?


Слайд 31

Относительное число барионов Это отношение показывает степень барионной асимметрии (т.е. насколько в начале эволюции Вселенной число бари-онов отличалось от числа антибарионов) Ведь когда температура Вселенной была много больше 1 ГэВ (~1011 К), барионы с антибарионами могли возникать из энергетических фотонов


Слайд 32

Относительное число барионов Так как тогда все были УР частицами и находились в ТД равновесии, то и число частиц каждого вида было примерно равным После понижения температуры одина-ковое число б. и анти-б. аннигилировало, но ничтожная часть их осталась Они образует всё вещество во Вселенной


Слайд 33

Барионная асимметрия Если бы не было барионной асимметрии, не было бы вещества во Вселенной! Она указывает на существование фунда-ментального различия между частицами и античастицами Теоретические причины этого различия мы рассмотрим немного позднее


Слайд 34

Реликтовое излучение Вернёмся к реликтовому излучению и рассмотрим то, как оно влияет на эволюцию Вселенной Рассчитаем плотность энергии и сравним его с плотностью энергии обычной материи


Слайд 35

Реликтовое излучение По закону смещения Вина рассчитаем среднюю длину волны фотона реликто-вого излучения: , где а = 2.9 мм К Средняя энергия фотона: И плотность энергии реликтовых фотонов:


Слайд 36

Реликтовое излучение Подставляя численные значения, Сравним с плотностью вещества: Видим, что плотность излучения сейчас примерно в 500 раз (точнее – в 3200) меньше плотности вещества


Слайд 37

Реликтовое излучение Вспомним, что плотность излучения пада-ет как a4, а плотность вещества – как a3 Это значит, что в прошлом, когда a ? a0/3200 (т.е., z ? zeq ? 3200) плотности вещества и излучения были равны А еще раньше энергия излучения доминировала и динамика расширения подчинялась соотношениям, выведенным нами для УР вещества и излучения


Слайд 38

Реликтовое излучение Mes zinam, ka sobrid relikta starojuma temperatura ir T = 2.725 K Ar laiku ta samazinas pec likuma , ja z < 3200, un mes varam atrast Visuma vecumu un temperaturu blivumu vienadibas laika:


Слайд 39

Реликтовое излучение Agrak par blivumu vienadibas momentu Visuma domineja starojums, un Proporcionalitates konstante Atbilstosi pirms blivuma vienadibas momenta ir speka sakariba:


Слайд 40

Karstais Visums Apkopojot ieprieksteikto: Momenta ar z ? 3200 starojuma un vielas blivumi bija vienadi Agrak par so momentu domineja starojums, bet velak (ari sobrid) domine viela Pirms si momenta temperaturas atkariba no laika bija Laikam palielinoties no nulles, temperatura samazinas no bezgalibas!


Слайд 41

Наблюдения ранней Вселенной Химический состав Вселенной Барионная асимметрия Реликтовое излучение и отношение числа барионов к числу фотонам Наблюдения магнитных монополей Наблюдения кривизны пространства Крупномасштабная однородность Вселенной


Слайд 42

Magnetiskie monopoli Vai kads no jums ir redzejis magnetiskos ladinus??? Es neesmu... Bet saskana ar Visuma evolucijas modeliem, tiem butu jabut mums visapkart aptuveni tados pasos daudzumos, ka parastai vielai


Слайд 43

Magnetiskie monopoli Tapec to faktu, ka magnetiskie monopoli nav noverojami mums visapkart, ari uzskata par vienu no agrina Visuma noverojumu datiem Sobrid noverojumi dod monopolu plusmu ne vairak par 10-15 cm-2 sr-1 s-1


Слайд 44

Наблюдения ранней Вселенной Химический состав Вселенной Барионная асимметрия Реликтовое излучение и отношение числа барионов к числу фотонам Наблюдения магнитных монополей Наблюдения кривизны пространства Крупномасштабная однородность Вселенной


Слайд 45

Telpas liekums Telpas liekuma zime un vertiba nav noteikta ar Visuma evolucijas modeli Tapec tas ari ir viens no kosmologiskiem parametriem Ar musdienu tehniku nav iespejams tiesi izmerit telpas liekumu Tapec izmanto netiesas metodes


Слайд 46

Telpas liekums To var noteikt pec Relikta starojuma fluktuaciju petijumiem Lielmeroga strukturas statistiska sadalijuma Spozuma un lenkiska izmera atkaribas no sarkanas nobides ... Pec visiem merijumiem kludu robezas telpa ir plakana


Слайд 47

Telpas liekums Fridmana modelim faktu, ka telpa ir plakana (vai, kas ir tas pats, energijas blivums ir vienads ar kritisko) var uzskatit par problemu Tiesam, var paradit, ka ? – 1 ~ a2 Zinams, ka sobrid ? – 1 = 1.02 ± 0.02 Tas nozime, ka, piemeram, nukleosintezes laika ? – 1 butu jabut ap 10-24, kas nav logiski


Слайд 48

Telpas liekums


Слайд 49

Telpas liekums Telaini izsakoties, var pateikt, ka Liela Spradziena “speks” tika arkartigi rupigi piemeklets ta, lai vielas blivums sakristu ar kritisko blivumu To sauc par parametru piemeklesanas (fine tuning) problemu


Слайд 50

Наблюдения ранней Вселенной Химический состав Вселенной Барионная асимметрия Реликтовое излучение и отношение числа барионов к числу фотонам Наблюдения магнитных монополей Наблюдения кривизны пространства Крупномасштабная однородность Вселенной


Слайд 51

Vielas homogenitate Tiek noverots, ka viela lielos merogos tiek izvietota homogeni (tas ir ari kosmologiska principa empiriskais pamats) Bet to ari var uzskatit par Fridmana modela problemu...


Слайд 52

Vielas homogenitate Tiesam, katras dalinas notikumu horizonts aug proporcionali laikam: l = c t Bet Visuma meroga faktors aug lenak (starp t2/3 un t1/2) Tas nozime, ka tas dalinas, kas agrak nebija savstarpeji saistitas (viena notikumu horizonta ietvaros) ar laiku klust saistitas


Слайд 53

Vielas homogenitate Un problema ir sekojosa: Mes sobrid noverojam Visuma dalas, kas vel nav saistitas Tapec nav iemesla sagaidit, ka tam butu vienads videjais blivums Bet tomer tam ir vienads videjais blivums Tas nav pretruna ar Fridmana modeli, bet pats fakts neskiet logisks


Слайд 54

Teoretiska baze Elementardalinu un lauku klasifikacija Fizikals vakuums Mijiedarbibu apvienosanas teorijas Spontana simetrijas sabruksana Higsa lauks Fazu pareja Kvantu fluktuacijas


Слайд 55

Elementardalinu klasifikacija Visas elementardalinas tiek dalitas tris klases: Leptoni (vieglas elementardalinas) Hadroni (smagas elementardalinas) Mezoni (sastav no diviem kvarkiem) Barioni (sastav no trim kvarkiem) Mijiedarbibu parneseji (fundamentalie bozoni) Gan leptoni, gan ari kvarki ir fermioni Ir vel X-dalinas, Higsa dalinas... Varbut katrai dalinai ir vel supersimetriskie partneri


Слайд 56

Mijiedarbibas Ir zinamas cetras fundamentalas mijiedarbibas Elektromagnetiska (E/M) – piedalas ladetas dalinas Gravitacijas – piedalas visas dalinas Stipra – piedalas tikai kvarki Vaja – piedalas kvarki un leptoni Dazadam mijiedarbibam ir atskirigi likumi, ladini un konstantes


Слайд 57

Fundamentalas dalinas Mijiedarbibu parneseji Fotons ir E/M mijiedarbibas parnesejs (tam nav elektriska ladina) Gravitons parnes gravitacijas mijiedarbibu (tads vel nav atklats; tam ir masa) 8 gluoni parnes stipro mijiedarbibu W+, W- un Z bozoni parnes vajo mijiedarbibu


Слайд 58

Fundamentalas dalinas Leptoni elektrons e- un elektrona neitrino ?e mions ? un miona neitrino ?? tau-leptons ? un tau-neitrino ?? Kopejais leptonu skaits: 2 dalinas ? 3 paaudzes ? 2 (ieskaitot antidalinas) = 12 e-, ?, ? ir negativi ladeti (ladins -e); visi neitrino ir neladeti


Слайд 59

Fundamentalas dalinas Kvarki up u, down d charm c, strange s top t, bottom b Kvarkiem ir dalveida ladini (e vienibas): u, c, t ladini ir +2/3e, bet d, s, b ladini ir –1/3e Dalinu skaits: 2 dalinas ? 3 paaudzes ? 2 ? 3 krasas = 36


Слайд 60

Kvarki Katram kvarkam bez elektriska ladina piemit ari “stiprais” ladins. Atskiriba no elektriska ladina tas nav tikai “+” vai “–”, bet tam var but tris vertibas: “red”, “green”, “blue” (sie apzimejumi, protams, ir nosaciti) Antikvarkam piemit antikrasas: atbilstosi “red”, “green”, “blue”


Слайд 61

Kvarki Briva veida kvarki nepastav, bet pastav tikai to bezkrasainas kombinacijas: RGB, RGB, RR, GG, BB Divu kvarku sistemu sauc par mezonu (piemeri – ?, ?, ?, ?, K, D, B, ? u.c.) Triju kvarku sistemu sauc par barionu (piemeri – protons, neitrons, ?, ?, ?, ?, ? u.c.)


Слайд 62

Elementaras dalinas


Слайд 63

Nenoteiktibas princips No mikropasaules fizikas kursa ir zinams Heizenberga nenoteiktibas princips: Ir speka ari ta 4-analogs: Seit ?E ir dalinas energijas nenoteiktiba, bet ?t ir merisanas laiku starpibas nenoteiktiba


Слайд 64

Nenoteiktibas princips Formali spriezot, si formula izsaka to, cik precizi mikropasaule izpildas energijas nezudamibas likums Tas nozime ari, ka vakuuma “no neka” var uz isu bridi ?t paradities (un uzreiz izzust) dalina un tas antidalina, ja to kopeja miera masa neparsniedz h/(?t c2)


Слайд 65

Fizikals vakuums Lai to labak saprastu, izpetisim sikak fizikala vakuuma jedzienu Ar fizikalo vakuumu mes talak sapratisim to, kas paliek telpa, kad no turienes tiek iznemtas visas dalinas un visi lauki Saskana ar kvantu lauku teoriju, vakuums ir kaut kas loti atskirigs no tuksas telpas


Слайд 66

Fizikals vakuums Tikko mineta nenoteiktibas principa del vakuuma visu laiku rodas un izzud visu veidu dalinu un antidalinu pari Tas dalinas sauc par virtualam dalinam, jo tas nevar but noverotas, kaut gan tas pastav


Слайд 67

Fizikals vakuums Tacu stiprajos laukos (piemeram, fotona E/M lauka) virtualas dalinas var but atrautas viena no otras un parversties realas dalinas Sis process notiek uz lauka energijas rekina (saja piemera – fotons pazud) t fotons


Слайд 68

Fizikals vakuums Sis process ir pretejs anihilacijas procesam (salidzini attelus!) Termodinamiska lidzsvara abi sie pretejie procesi notiek ar vienadu atrumu fotons t


Слайд 69

3 лекция Теория Большого Взрыва (1) Модель горячей Вселенной Экспериментальная база и теоретические основы процессов ранней Вселенной Начало эволюции Вселенной Эра Планка Инфляция


Слайд 70

Visuma rasanas Visuma rasanas iemesls nav zinams..., bet Pastav tris uzskati par so jautajumu Visums radas kvantu tunelesanas rezultata no neka... (A. Vilenkins) Visuma sakuma moments nav ne ar ko ipass, un ir lidzigs sferas polam (skietama singularitate koordinatu sistemas izveles del) (S. Hokings) Visums ir bezgaligs laika (A. Linde)


Слайд 71

Tunelesanas no neka Ka jau tika apskatits, vakuums un nekas ir loti atskirigi jedzieni Pec viena no uzskatiem, Visums (kas satureja vakuumu) radas no neka Diemzel, es nevaru matematiski izklastit teoriju, jo tam ir nepieciesami zinat kvantu lauku teorijas pamatus...


Слайд 72

Tunelesanas no neka


Слайд 73

Sferas pols Pec anglu fizika Stivena Hokinga uzskata, Visuma rasanas moments nav ne ar ko ipass Apskatot Visuma evoluciju, ir erti lietot nevis parasto, bet imaginaro laiku it. Tad Minkovska telpas intervals izskatas simetriski Un ir iespejams uzbuvet teoriju, kura sakuma stavokla singularitate nepastav


Слайд 74

Sferas pols “Laiktelpai nav robezu un tapec nav nekadas nepieciesamibas noteikt, kada ir laiktelpa uz robezam” “Par Visumu var teikt, ka ta robeznosacijums ir robezu neeksistesana. Gravitacijas kvantu teorija Visumam jabut pilnigi patstavigam <...>. Tas nav radits, to nevar iznicinat. Tas vienkarsi EKSISTE.” S. Hawking, A Brief History of Time


Слайд 75

3 лекция Теория Большого Взрыва (1) Модель горячей Вселенной Экспериментальная база и теоретические основы процессов ранней Вселенной Начало эволюции Вселенной Эра Планка Инфляция


Слайд 76

Kvantu gravitacija Mes zinam, ka Einsteina VRT ir nepilniga, jo ta neieklauj kvantu efektus (nenoteiktibas principu, merisanas proceduru) Teoriju, kas ieverotu ari sos efektus, sauc par kvantu gravitacijas teoriju Tada teorija uz so bridi nav izstradata... Bet meginasim saprast, kur ta varetu but svariga


Слайд 77

Planka era Kadi ir gravitacijas raksturigie parametri? Planka blivums Planka temperatura Planka laiks Planka izmers


Слайд 78

Planka era No teoretiska viedokla Visumam sie parametri ir daudzkart dabiskaki, neka tie, kuros tas atrodas sobrid Tapec tiek uzskatits, ka Visums radas tiesi ar tadu blivumu un temperaturu, un pastavejis sada stavokli loti isu Planka laiku Planka izmers izsaka horizonta izmeru


Слайд 79

Mijiedarbibu apvienosanas Tiek uzskatits, ka pie tadiem apstakliem VISAS cetras mijiedarbibas “apvienojas” viena “super-mijiedarbiba” Kad temperatura krit zemak par Planka vertibu, “atdalas” gravitacijas mijiedarbiba Pie temperaturas ap 1027 K atdalas stiprie speki, bet pie T ~ 1013 K veidojas atseviskas vaja un elektromagnetiska mijiedarbiba


Слайд 80

Reliktie gravitoni Kad atdalas gravitacijas mijiedarbiba, gravitoni sak kusteties brivi un musdienas izveido ta saukto relikto gravitonu fonu Sis fons ir lidzigs relikta starojuma fonam, bet ataino procesus, kas notika pasa Visuma eksistesanas sakuma Sodien relikto gravitonui temperaturai butu jabut ap 1 K (vilna garums – dazi mikroni)


Слайд 81

Izplesanas sakums Kapec Visums saka izplesties? Atbildi uz to dod inflacijas teorija Saskana ar musdienu kvantu lauku teoriju, vakuums var atrasties dazados stavoklos Pie tam dazadam temperaturam (t.i. dalinu energijam) ir stabili dazadi vakuuma stavokli ar stipri atskirigu energijas blivumu


Слайд 82

3 лекция Теория Большого Взрыва (1) Модель горячей Вселенной Экспериментальная база и теоретические основы процессов ранней Вселенной Начало эволюции Вселенной Эра Планка Инфляция


Слайд 83

Izplesanas sakums Inflacijas teorija apskata vakuuma potencialas energijas (kura ir proporcionala kosmologiskam loceklim ?) atkaribu no kada skalara lauka ? (inflatona lauka, visdrizak Higsa dalinu lauka) Sai atkaribai lielam temperaturam (>> 1027 K) pastav viens minimums pie ?=0 Bet mazam temperaturam raksturs mainas!


Слайд 84

Izplesanas sakums T1 > 1027 K ? T2 > T3 > T4 ? 0 K


Слайд 85

Inflacija Si atkariba no temperaturas ir tiesi tada pati, ka jebkura fazu pareja Tapec saka, ka agrina Visuma notika fizikala vakuuma (2. veida) fazu pareja Pirms sis fazu parejas vakuuma potenciala energija ir liela (dazadi novertejumi dod no 1077 lidz 1093 g/cm3)


Слайд 86

Inflacija Atbilstosi kosmologiskas konstantes vertiba ir loti liela, un tas atgrusanas parsniedz starojuma un vielas pievilksanos Atceresimies pagajuso lekciju – tada gadijuma izplesanas likums ir , precizak,


Слайд 87

Inflacija Musu gadijuma meroga faktors dubultojas pec katras 10-44 sekundes dalas Izplesoties, vielas temperatura strauji krit un energetiski izdevigs klust stavoklis ar nenulles ? lauka vertibu Tomer si fazu pareja nevar notikt uzreiz (tapat ka pastav paratdzesets udens)


Слайд 88

Inflacija Fazu pareja notiek pec aptuveni 109 raksturigiem izplesanas laikiem (ap 10-35 s). Atbilstosi telpas apgabala izmers palielinas reizes Fazes parejas laika veidojas jaunas fazes “burbuli”, kuru raksturigie izmeri ir daudz lielaki par musdienu Metagalaktikas izmeru


Слайд 89

Inflacija Jaunaja faze potenciala energija bija vienada ar nulli un paatrinata izplesanas beidzas Tacu inflacija iedeva to sakotnejo atrumu, ar kuru Visums saka izplesties talak! Visa milziga vakuuma potenciala energija aizgaja uz dalinu-antidalinu rasanas


Слайд 90

Inflacija


Слайд 91

Inflacija Tatad, inflacijas teorija atrisina vairakas standarta Liela Spradziena teorijas problemas: Telpa ir plakana, jo pec inflacijas telpa ir loti tuva plakanai Telpa paliek homogena, jo sakotnejas nehomogenitates tika izsmeretas pa tilpumu, kas daudzkart parsniedz Metagalaktikas izmeru


Слайд 92

Inflacija Tatad, inflacijas teorija atrisina vairakas standarta Liela Spradziena teorijas problemas: Magnetisko monopolu problema pazud, jo monopoli vareja veidoties tikai pirms inflacijas, bet nevareja pec tas (1027 K ir parak zema temperatura prieks ta) Telpa eksiste starojums un viela, jo tie radas no vakuuma potencialas energijas pec fazu parejas


Слайд 93

Inflacija No sakuma (1980. g.) inflacijas teorija bija tikai skaista teorija Bet 2000. gada relikta starojuma noverojumu noradija (un 2003. gada dati ar noteiktibu apstiprinaja) uz to, ka inflacijas faze tiesam notika agrina Visuma evolucijas stadija Uz so bridi ta ir visparpienemta teorija


Слайд 94

Haotiska inflacija Ka tika pieminets, ir ari tresais cels, ka izteloties Visuma sakumu Var pienemt, ka Visumam nekad nav bijis sakums, un tas pamata atrodas muziga inflacijas stadija Tikai dazos niecigos apgabalos (piemeram, musu Metagalaktika) inflacija ir beigusies


Слайд 95

Haotiska inflacija Si teorija butiski izmanto kvantu fluktuaciju jedzienu Kvantu fluktuacijas ir nejausas un neprognozejamas kada parametra izmainas Sadu fluktuaciju lielumu parada Heizenberga nenoteiktibas sakaribas


Слайд 96

Haotiska inflacija Teorija uzskata, ka Visuma normalaja sta-vokli tam ir Planka blivums un temperatura Fluktuaciju rezultata vakuuma blivums var nedaudz samazinaties vai ari palielinaties Ja blivums samazinas, tad samazinas ari fluktuacijas Ja blivums stipri palielinas, tad fluktuacijas ari dilst, jo vairak par ?Pl nevar but


Слайд 97

Haotiska inflacija Pastaves tadi apgabali, kuros vakuuma blivums bus stipri mazaks par Planka blivumu Tie apgabali izpletisies lenak un bus mazaki Tajos blivums var samazinaties tiktal, ka fluktuacijas ir mazakas par likumsakarigo blivuma samazinasanos (sk. inflacija)


Слайд 98

Haotiska inflacija


Слайд 99

Partraukums!


×

HTML:





Ссылка: