Koliko znamo o nastanku svemira Zimski kamp fizike

Koliko znamo o nastanku svemira? Zimski kamp fizike Sokobanja 9. 1. 2008. godine Goran Đorđević

Čika bez češlja od koga je sve to i počelo. . .

Još je Njutn znao da. . .

Fridmanovi modeli bazirani na Ajnštajnovim jednačinama n U stvari ``običan`` kosi hitac!!!

Kako ovo izgleda u prostoru n Zatvoreni model svemira n Otvoreni model svemira a) Ravni model svemira b) model sa negativnom krivinom

Isto to samo malo drukčije

Veliko krckanje n U stvari – loptica skočica!

Svemir : (bes)konačan a ograničen

A gde smo mi na vremenskoj skali?

Oko 1960. godine razmatrana su dva modela vasione: -” Veliki prasak ” -” Večno stanje ” n n Model vasione koja se širi (Lemaitre, Alpher, Gamow, Herman) je predvideo da bi kao posledica “Velikog praska” vasiona trebalo da bude ispunjena zaostalim zračenjem koje je u potpunosti prožima dolazeći iz svih pravaca. Model “Večnog stanja” nije predviđao postojanje kosmičkog mikrotalasnog pozadinskog zračenja (Cosmic microwave background - CMB).

n n 1964. godine Penzias i Wilson, pokušavajući da otklone i razjasne uzrok šuma u radioprijemniku, dolaze do otkrića CMB. Precizna merenja CMB sa zemlje i unutar zemljine atmosfere bila su jako teška

Rani uverzum je gusta, vrela plazma koja se širi u svim pravcima Ceo univerzum (horizont) koji vidimo danas bio je veliki kao ovaj kružić

Moderni Hubble-ov Diagram Ne postoje objekti koji se ne udaljavaju od nas Originalna merenja su bila samo ovde!

Kako se svemir širi

Hubble-ov teleskop

Cela evolucija svemira

Implikacije ekspanzije n Svemir se danas širi. Vratimo sliku unazad: n U prošlosti, svemir je bio mnogo manji. n Gustina je bila mnogo veća. n Temperatura je bila mnogo veća.

n Vruće stvari emituju elektromagnetno zračenje. n Mozemo li da vidimo zračenje iz rane faze evolucije univerzuma?

Termalna radiacija Kako izgleda termalna radiacija? • Svi objekti koji emituju samo svetlost imaju isti spektar • Topliji objekti su svetliji (~ T 4) • Topliji objekti su plaviji ( 1/T) Izgleda “belo” Izgleda crveno Nevidljivo

Kosmički šum: otkriće pozadinskog zračenja (CMBR) Penzias i Wilson su pokušavali da pronadju izvor šuma u svom Bell Labs radio teleskopu (originalno namenjenom za komunikaciju sa satelitima). Izgledalo je kao da šum dolazi sa svih strana… Za svoje otkriće dobili Nobelovu nagradu 1978. godine.

Satelit COBE n Cosmic Background Explorer Satellite (COBE) n Lansiran 1989 da bi snimio celo nebo izvan zemljine atmosfere. n Napravio prvo precizno merenje CMBR-a. COBE u svemiru

Šta je COBE video? Najsavršeniji spektar termalne radiacije ikada viđen!

CMBR –slika neba T = 2. 7 K COBE team

Topliji i hladniji delovi svemira, prema COBE-u, pre nastanka galaksija

Temperaturni reljef koji daje COBE

I još mnogo bolje sa satelitom WMAP Lansiran 30. juna 2001

Najpreciznija CMBR slika neba do sada. Satelit: WMAP Sa WMAP website-a

Kako nastaju atomi

Kako nastaju zvezde, supernove, život. . .

Šta je bilo pre toga? n n Univerzum je bio još topliji i još gušći. Kao unutrašnjost sunca danas. Toliko topao da je mogao da podrži nukleranu fuziju. Fuzija kreira nove elemente. n n n Nuklearna fuzija vodonika u helijum, helijuma u ugljenik itd. Sve do gvožđa. Fuzija elemenata težih od gvožđa zahteva utrošak energije i ne može da bude spontana.

Svemir kao švajcarski sir

Sastav Univerzuma Ili Sada znamo da mnogo ne znamo

Konačna slika big bang-a n Obzervacije: q q q Ekspanzija Termalna radijacija CMBR Dominacija lakih elemenata n Precizni testovi: Istorija ekspanzije q Sastav Univerzuma M = 0. 04 DM = 0. 23 = 0. 73 q Imamo Standardni Kosmološki Model Preostale misterije: tamna matrija (dark matter) i tamna energija (dark energy) ili kosmološka konstanta. Njihovo prisustvo je detektovano ali za sada nemamo ideju šta bi to moglo da bude.