Unitat 3 - Univers i Big-bang

UNITAT 3

LESPAI QUE ENS ENVOLTA I. Lorigen de lunivers i el Big-Bang

NDEX

LUNIVERS I LA TEORIA DEL BIG BANG

LA FORMACI DELS PRIMERS ELEMENTS

LA FORMACI DE LES GALXIES I ELS ESTELS

SEQNCIA DE LEVOLUCI DE LUNIVERS

Unitat 3.

Lespai que ens envolta. Lorigen de lunivers i el Big-Bang

ORIGEN DE LUNIVERS

Les teories modernes sobre lorigen de lunivers sn dels anys 20 del segle XX

Aquestes teories es fonamenten en la teoria de la RELATIVITAT ESPECIAL

dAlbert Einstein (1879-1955) de 1905 (E = mc2) i la teoria de la RELATIVITAT GENERAL de 1917 en el que sestablia la curvatura de lespai-temps en presencia duna MASSA.

Unitat 3.


La demostraci emprica de la teoria de la RELATIVITAT GENERAL es fa al

1919 grcies a lexperiment dArthur Eddintong (1882-1944)

Aix va valer el premi Nobel de fsica per Albert Einstein el 1921

ORIGEN DE LUNIVERS

Proposada per Einstein al 1917, estableix que lUnivers s: Esttic Uniforme Istrop Amb densitat constant i massa finita

Teories de lUnivers Esttic:

Amb lequaci GM = p c2 R va calcular el radi de lUnivers (R = 1023 Km) i la seva massa (M = 1051 kg)

AQUEST MODEL, S CONTRADICTORI AMB LES PRPIES TEORIES DEINSTEIN.

POSTERIORMEN SHA ABANDONAT

Unitat 3.


Al 1922 Alexander Friedman (1888-1925),

proposa un model que estableix un Univers

que sexpansiona constantment.

Teories de lUnivers en expansi:

Unitat 3.


1917 El fsic holandes Willen de Sitter dona solucions a les equacions

dEinstein que poden interpretar-se com un univers en expansi.

Al 1925 Edwin Hubble (1889-

1953) estableix la llei de Hubble

que determina que les galxies

sallunyen una de les altres a una velocitat proporcional a la

distncia que les separa.

Teories de lUnivers en expansi:

Unitat 3.


1927 El fsic belga Georges Lematre (1894-1966) proposa la idea dTOM PRIMIGENI i consolida la idea dun univers en expansi.

Sel considera el pare de la teoria del BIG-BANG.

Proves experimentals de lexpansi de lUnivers i de la gran explosi:

Al 1948 George Gamow (1904-1968) Ralph Alpher (1921-2007) Robert Herman

(1922-1997) varen publicar larticle: en el que explicava laparici dels toms dH i dHe a partir del xoc delectrons, protons i neutrons i predeia la proporci, que posteriorment sha comprovat, que hi ha daquests dos elements a lUnivers.

Unitat 3.


Al mateix any 1948, Ralph Alpher i Robert Herman prediuen que les radiacions

produdes en una gran primera explosi es rebrien a l'actualitat en forma de

microones corresponents a una radiaci de -268 C (5 K). Aquesta previsi

satribueix errniament a George Gamow (tot i que posteriorment laccepta).

Posteriorment, Arno Penzias i Robert Wilson al 1965 van comprovar

experimentalment la radiaci de fons isotrpica de microones i van calcular que

correspondria a una radiaci equivalen a -270 C.

PROPORCI RELATIVA DELEMENTS PRIMORDIALS

RADIACIONS DE FONS DE MICROONES

Al 1992, les imatges dels satllits COBE i WMAP han pogut reblar les

observacions i mesures de Penzias i Wilson i demostrar que en origen

lUnivers s istrop.

Unitat 3.


Proposada a la dcada els anys 40 del segle XX per Fred Hoyle (1915-2001)

Teoria de lestat estacionari

Proposa un univers en no-expansi per etern en el que es formen

constantment toms dH en lespai que queda entre les galxies i amb unes caracterstiques semblants a les actuals.

Unitat 3.


LUnivers t una edat: entre 10.000 i 15.000 milions danys i, per tant, un dimetre de entre 10.000 i 15.000 milions danys llum

Les unitats de distncia en astronomia sn els anys llum: equivalen a la

distancia recorreguda per un feix de llum en un any (365 d) a una velocitat

de 299.792.458 m/s que s la velocitat de la llum en el vuit.

Actualment sabem que:

Unitat 3.


Unitat 3.



Les partcules elementals sorganitzen formant noves estructures de nivell superior amb propietats diferents dels elements que les formen. Els diferents esquemes organitzatius estaran determinats per:

Fora nuclear feble

Establerta a partir dels treballs de Heisenberg i de Enrico Fermi. s la que mant units els protons, electrons i neutrins per formar un neutr. Es manifesta en els processos radioactius

Unitat 3.


Fora nuclear forta

Establerta al 1935 per Hideki Yakawa (1907-1981). s la que mant la cohesi dels protons i neutrons en els nuclis atmics mitjanant els quarks.


Unitat 3.


la fora de la gravetat

Formalitzada per Newton al S XVIII. Organitza estructures a gran escala (sistemes planetaris, estels i galxies).

la forma electromagntica

Establerta per Maxwell i Lorents al S XIX. Afecta partcules de crrega elctrica i cohesiona els electrons als nuclis dels toms.

Documents

Unitat 3 - Univers i Big-bang