КОСМОЛОГИЯ, ИЛИОТКУДА ВСЁ ВЗЯЛОСЬИ КУДА ПОТОМ ДЕНЕТСЯ?

Орлов Илья Олегович, ИЯФ СО РАН

Солнечная система

Солнце

M☼ = 2∙1030 кг T = 4,5 млрд лет R = 695,5 тыс. км ρ = 1,41 г/см3

Солнечная энергетика

Выделение энергии: 4 млн тонн / сек 3.846×1026  Вт/сек

Плотность энергии: 276.5 Вт/м3

Судьбы звёзд: M < 1.4 M☼

«Белый карлик» + протопланетная туманность

Судьбы звёзд: M < 2,5–3 M☼

Нейтронная звезда + туманность от сверхновой

Судьбы звёзд: M > 2,5-3 M☼

Чёрная дыра

Чёрные дыры – основные свойства I космическая скорость = скорости

света Гравитационный радиус : R = GM/c2

Масштабное искривление метрики пространства-времени

Объект падает в чёрную дыру бесконечно долго для внешнего наблюдателя

Излучение Хокинга

Ядра галактик (и нашей!)

Аккреция вещества

Полость Роша – область тяготения объекта

Гигантские звёзды могут быть больше своей полости Роша

Галактика

200-400 млрд звёзд Возраст:

13,2 млрд лет Масса:

7·1011 M☼

Размеры: 100 000 св. лет 1 000 св. лет

Солнце: 26,400±1,600 св. лет

С чего всё начиналось?

0 – Большой взрыв 0 – 10-43 сек – Планковская эпоха 10-43–10-36 сек – разделение

взаимодействий 10-36–10-32 сек – инфляция, тёмная энергия 10-32–10-12 сек – первые частицы (W, Z,

Хиггс, электроны, нейтрино, фотоны) 10-12 сек – асимметрия между материей и

антиматерией 10-12–10-6 сек – эпоха кварков

С чего всё начиналось?

10-6– 1 сек – кварки собираются в адроны (p, n)

10-6– 1 сек – свободные нейтрино 1 – 10 сек – эпоха свободных лептонов (е, μ,

τ) 10 сек – 380 тыс. лет – эпоха фотонов 3 мин – 20 мин – формирование ядер 70 тыс. лет – материя доминирует над

излучением 377 тыс. лет – Вселенная стала прозрачной

реликтовое излучение

Реликтовое излучение

~300 000 лет после Большого взрыва когда Вселенная стала прозрачной практически изотропно – со всех

направлений приходит одно и то же излучение

Сейчас – 2,725 К

Нобелевка2006 года

С чего всё начиналось?

150 млн – 800 млн. лет – «тёмная эпоха»

Формирование звёзд Формирование галактик Крупномасштабная структура

Вселенной

Сегодня: 13,7 млрд. лет.

Массовый состав Вселенной

Причинно-связанные области Через 300 тыс. лет – 600 тыс. св.

лет. Вселенная растянулась в 1000 раз –

600 млн. св. лет Видимый размер Вселенной –

30 млрд. св. лет

Но! – из всех областей излучение одинаковое!

Что-то где-то не так…

Инфляционная модель

Экспоненциальное! расширение Вселенной со скоростью света – конкретные

проблемы 10-36 – 10-32 секунд после Большого

взрыва

Тёмная материя = 23 %

Имеет массу гравитационно воздействует на материю

Скапливается в галактиках образует сферически симметричные облака

Практически не взаимодействует с «обычной» материей

Неизвестный тип элементарных частиц даже не нейтрино

Тёмная энергия = 73 %

НЕ материя! энергия неизвестного поля

Обеспечивает ускоренное разбегание Вселенной

Равномернораспределенапо Вселенной

Свойство вакуума?

Космологическая константа

T

c

GgRgR

4

8

2

1

Уравнение Эйнштейна

Знак и значение коэффициента Λ определяет судьбу Вселенной…

Λ = 8πρvac – давление вакуума6

курс

ФФ

НГУ

Будущее Вселенной: вариант 1 Если ускоренное расширение

неограничено: 3 млрд. лет – столкновение с галактикой

в Андромеде 100 млрд. – 1 трлн. лет – объединение

локальной группы галактик 2 трлн. лет – внешние галактики

недоступны для обнаружения 1014 лет – конец звездообразования 1015 лет – планеты падают на звёзды 1020 лет – материя покинет галактики или

скопится в центральных чёрные дырах

Будущее Вселенной: вариант 1 Если ускоренное расширение

неограничено: 1034 лет – начало распада протонов 1040 лет – конец распада протонов – остались

электроны, фотоны и нейтрино (и ЧМ/ЧЭ?) 1040–10 100лет – эра чёрных дыр 10 100 лет – чёрные дыры испарились, пустая

Вселенная из одиночных элементарных частиц

Потом, возможно, снова Большой Взрыв и всё начнётся сначала

Будущее Вселенной: вариант 2 Если расширение не бесконечно:

с определённого момента Вселенная будет сжиматься

формируются сверхмассивные чёрные дыры

единая чёрная дыра

Плацдарм для следующегоБольшого взрыва?

Будущее Вселенной: вариант 3 При бесконечном коэффициенте

расширения: все объекты Вселенной будут удаляться друг

от друга в том числе звёзды, планеты, молекулы и

атомы время жизни Вселенной – около 37 млрд. лет.

За 60 млн. лет до конца – разлёт галактик За 3 мес. до конца – распад Солнечной

системы Последние минуты – распад звёзд и планет

R.I.P.

И много других вариантов...

Внимание, лженаука!

Часть 1. Ненаучные вещи Энергоинформационные поля Торсионные излучатели Память воды, разумная плесень и т.д. Астрология, чакры, гороскопы Календарь майя Воскрешения мёртвых Энергетика пирамид Волновая генетика

Внимание, лженаука!

Часть 2. Жульничество на науке Нанофильтры на коленке Термоядерный синтез в подвале Григорий Грабовой Гомеопатия (не вся!)

Нужно отделятьнедоказанное от бреда

Нужно отделять теорииот жульничества

Есть вопросы?

• I.O.Orlov@inp.nsk.su • http://VKontakte.ru/orlovio• http://Facebook.com/OrlovIO• http://Twitter.com/OrlovIO

Как получить презентации лекций?• http://slideshare.net/OrlovIO• http://VKontakte.ru/letka11• или написать по почте и спросить :)