az univerzum anyagai

4. Agy Kecskemét dgy 2008. 06. 04. Az Univerzum anyagai

1

Az

Univerzum

anyagai

Dávid Gyula

2008. 06. 04.4. Agy, Kecskemét


1

Földi anyagok:

gyakorlati felhasználás


1

Földi anyagok:


Kozmikus anyagok:

elvi érdekesség


1

Földi anyagok:


Kozmikus anyagok:

elvi érdekesség

miből van? honnan származik?


1

Földi anyagok:


Kozmikus anyagok:

elvi érdekesség


egyszerű

összetett

keverék

vegyület

stb


1

Földi anyagok:


Kozmikus anyagok:

elvi érdekesség


egyszerű

összetett

keverék

vegyület

stb

a Földrőla „földi fizika” érvényes rá


1

Földi anyagok:


Kozmikus anyagok:

elvi érdekesség


egyszerű

összetett

keverék

vegyület

stb


égi anyag: „éter”

az „égi fizika” érvényes rá


1

Földi anyagok:


Kozmikus anyagok:

elvi érdekesség


egyszerű

összetett

keverék

vegyület

stb




Görög őselemek:földvíz

levegő tűz


1

Földi anyagok:


Kozmikus anyagok:

elvi érdekesség


egyszerű

összetett

keverék

vegyület

stb





levegő tűz

Ókori fizika:a testek természetes

állapota a NYUGALOMa természetes

helyükön


1

Földi anyagok:


Kozmikus anyagok:

elvi érdekesség


egyszerű

összetett

keverék

vegyület

stb





levegő tűz

Ókori fizika:a testek természetes

állapota a NYUGALOMa természetes

helyükön

Ptolemaioszi világkép


2

Újkori felfedezés: Newton


2


az égi és földi fizika egysége


2



Newton almája


2



Newton almájaa kémia még különbözik!


2



Newton almájaa kémia még különbözik!„Asztrofizika”

nevű tudományDEFINÍCIÓ SZERINTnem létezhet, hiszen a csillagokat nem lehet

megtapogatni.Neves filozófus

1850


2






1850

holott : Fraunhofer 1814

színképelemzés


2






1850

holott : Fraunhofer 1814

színképelemzés

távoli tárgyak (pl. a Nap) spektruma


3

a Nap spektruma mai felvételen


3


ugyanazok az anyagok, mint a Földön!


3



ha mégsem:


3



ha mégsem:

új elemek a Napban:


3



ha mégsem:

új elemek a Napban: He


3



ha mégsem:

új elemek a Napban: He megtalálták a Földön is


3



ha mégsem:


Cn

megtalálták a Földön is


3



ha mégsem:


Cn


igazából sokszor ionizált Fe


3



ha mégsem:


Cn

Tc




3



ha mégsem:


Cn

Tc



mesterséges radioaktív elem


4

Spektroszkópia: egységes anyag, egységes fizika


4


Honnan származik?


4


Honnan származik?

a földi szilárd anyag nagy része a Föld belsejéből


4


Honnan származik?


lemeztektonika, geológiai aktivítás


4


Honnan származik?


Kémiai és sűrűség szerinti differenciálódás



4


Honnan származik?


Kémiai és sűrűség szerinti differenciálódásde hogy kerültek ezek az anyagok a Föld belsejébe?



5

de hogy kerültek ezek az anyagok a Föld belsejébe?


5


A Föld keletkezése: a Naprendszer keletkezése


5



Korai elméletek:


5



Korai elméletek:

a bolygók a Napból szakadtak ki


5



Korai elméletek:


a Nap befogta a bolygókat


5



Korai elméletek:



Ma már tudjuk:


5



Korai elméletek:



Ma már tudjuk:

a Nap és a bolygók együtt alakultak ki,

közös alapanyagból


5



Korai elméletek:



Ma már tudjuk:



pedig:

A Föld összetétele jelenősen eltér a Naprendszerétől!


5



Korai elméletek:



Ma már tudjuk:



pedig:


Föld: kevés H, kevés He,

szilikátok, oxidok, víz


5



Korai elméletek:



Ma már tudjuk:



pedig:


Nap: kb 75 % H + 24 % He

+ 1 % „fém”

Föld: kevés H, kevés He,

szilikátok, oxidok, víz


6



Korai elméletek:



Ma már tudjuk:




7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő


7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő

GÁZ: főleg H és He

+ molekuláris H2, N2, CO2,

+ könnyű elemek

POR: SiO2, Fe, szilikátok, fémoxidok


7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő



+ könnyű elemek

POR: SiO2, Fe, szilikátok, fémoxidoklassan forog


7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő



+ könnyű elemek


gravitációs összehúzódás + csillagközi katalízis

lassan forog


7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő



+ könnyű elemek


gravitációs összehúzódás + csillagközi katalízisgyorsabban forgó felhő

lassan forog


7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő



+ könnyű elemek


gravitációs összehúzódás + csillagközi katalízisgyorsabban forgó felhő ellapul

lassan forog


7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő



+ könnyű elemek



lassan forog

a közepe sűrűsödik


7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő



+ könnyű elemek



lassan forog

a közepe sűrűsödik melegszik


7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő



+ könnyű elemek



lassan forog

középen kialakul a protocsillag



7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő



+ könnyű elemek



lassan forog



sugárnyomás


7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő



+ könnyű elemek



lassan forog



sugárnyomás

olvadás, párolgás


7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő



+ könnyű elemek



lassan forog



sugárnyomás

olvadás, párolgás kicsapódás, kifagyás


7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő



+ könnyű elemek



lassan forog



sugárnyomás

fémek, fémoxidok



7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő



+ könnyű elemek



lassan forog



sugárnyomás

fémek, fémoxidok

fémoxidok, szilikátokok



7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő



+ könnyű elemek



lassan forog



sugárnyomás

fémek, fémoxidok


szilikátok + víz



7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő



+ könnyű elemek



lassan forog



sugárnyomás

fémek, fémoxidok


szilikátok + víz

könnyű oxidok + jég



7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő



+ könnyű elemek



lassan forog



sugárnyomás

fémek, fémoxidok


szilikátok + víz


jég, metán, ammónia



7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő



+ könnyű elemek



lassan forog



sugárnyomás

fémek, fémoxidok


szilikátok + víz



főleg He



7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő



+ könnyű elemek



lassan forog



sugárnyomás

Kémiai és olvadáspont szerinti differenciálódás

fémek, fémoxidok


szilikátok + víz



főleg He



7

Szoláris nebula:

gáz- és porfelhő



+ könnyű elemek



lassan forog



sugárnyomás

Kémiai és olvadáspont szerinti differenciálódás

fémek, fémoxidok


szilikátok + víz



főleg He

Merkur Vénusz Föld Mars Jupiter külső gázóriások



8

a Hold ugyanolyan anyagból van, mint a Föld kérge!


8


egy Mars nagyságú égitest csapódott a

Földbe, és kiszakított egy nagy darabot... ebből lett

a Hold


8


egy Mars nagyságú égitest csapódott a

Földbe, és kiszakított egy nagy darabot... ebből lett

a Hold

az Apollo-17 űrhajósai a Teremtés kövénél


9

és a Naprendszer anyaga honnan származik?


9


korábbi csillagok belsejében keletkezett!


9



atommagfúzió a csillagok közepén


9




protonok

elektromos taszítás

lassú protonok ütközése

+e+e

e2/r2


9





protonok



gyors protonok ütközése

protonok+e+e

e2/r2

e2/r2


9





protonok




protonok

a Nap középpontjában

14 millió fok van!

+e+e

e2/r2

e2/r2


9





protonok




protonok

azaz mégsem ilyen egyszerű!

a Nap középpontjában

14 millió fok van!

+e+e

e2/r2

e2/r2


10



10


két proton kötött állapota, a 2He atommag NEM LÉTEZIK!


10



segít a gyenge kölcsönhatás:


10



segít a gyenge kölcsönhatás: p n + e+ +


10




proton

neutrinó

pozitron

neutron másikproton


10




proton

neutrinó

pozitron

neutron másikproton deuteron: 2H


10




proton

neutrinó

pozitron


+ energia


10




proton

neutrinó

pozitron


+ energia

a Napban egy protonnal ez átlagosan 1 millió évente történik meg


10




proton

neutrinó

pozitron


+ energia


XH

He


10




proton

neutrinó

pozitron


+ energia


ez a magfúzió biztonsági szelepe!

XH

He


10




proton

neutrinó

pozitron


+ energia



XH

He

a további folyamatokat már az erős kölcsönhatás kormányozza: kb 10-10 s


10




proton

neutrinó

pozitron


+ energia



XH

He

a további folyamatokat már az erős kölcsönhatás kormányozza: kb 10-10 s

2H + 2H 4He + energia


11

Honnan a + energia?


11

Honnan a + energia?

Az atommagok kötési energiájaavagy a Nukleáris Völgy


11

Honnan a + energia?


U

Fe

C

He

H

A

E/A

E


11

Honnan a + energia?


U

Fe

C

He

H

A

E/A

E

E’ ???


11

Honnan a + energia?


U

Fe

C

He

H

A

E/A

E

Csillag:

E’ ???


11

Honnan a + energia?


U

Fe

C

He

H

A

E/A

E

Csillag:

negatív visszacsatolású,önszabályozó nukleáris kazán

E’ ???


11

Honnan a + energia?


U

Fe

C

He

H

A

E/A

E

Csillag:


sugárnyomás

gravitáció

E’ ???


11

Honnan a + energia?


U

Fe

C

He

H

A

E/A

E

Csillag:


mechanikai, termikus és sugárzási egyensúlyban

sugárnyomás

gravitáció

E’ ???


11

Honnan a + energia?


U

Fe

C

He

H

A

E/A

E

Csillag:



sugárnyomás

gravitáció

Meddig?

E’ ???


11

Honnan a + energia?


U

Fe

C

He

H

A

E/A

E

Csillag:



sugárnyomás

gravitáció

Meddig?

amíg el nem fogy a hidrogén...

E’ ???


12

Ha elfogy a hidrogén...


12


a He csak hamu!


12


a He csak hamu!

4He magok


+2e+2e

4 e2/r2


12


a He csak hamu!

4He magok


+2e+2e

4 e2/r2

a Napban nincs elég meleg a további fúzióhoz...


12


a He csak hamu!

4He magok


+2e+2e

4 e2/r2


túl kicsi a tömege!


12


a He csak hamu!

4He magok


+2e+2e

4 e2/r2



Nap Föld


12


a He csak hamu!

4He magok


+2e+2e

4 e2/r2



Nap Föld

vörös óriás


12


a He csak hamu!

4He magok


+2e+2e

4 e2/r2



Nap Föld

vörös óriás

fehér törpe

kiégettFöld


12


a He csak hamu!

4He magok


+2e+2e

4 e2/r2



Nap Föld

vörös óriás

fehér törpe

kiégettFöld

a vörös óriásból törvényszerűen fehér törpe lesz... (pol. incorrect, 1976)


13

nagyobb tömegű csillag


13


vörös óriás


13


vörös óriás

He-égető mag


13


vörös óriás

He-égető mag

H-égető

héj


13


vörös óriás

He-égető mag

H-égető

héj

tovább a nukleáris lejtőn...


13


vörös óriás

He-égető mag

H-égető

héj


UFe

C

He

H

A

E/A

E’


13


vörös óriás

He-égető mag

H-égető

héj


UFe

C

He

H

A

E/A

E’???


13


vörös óriás

He-égető mag

H-égető

héj


UFe

C

He

H

A

E/A

E’

4He + 4He + 4He 12C

???


13


vörös óriás

He-égető mag

H-égető

héj


UFe

C

He

H

A

E/A

E’

4He + 12C 16O

4He + 4He + 4He 12C

???


13


vörös óriás

He-égető mag

H-égető

héj


UFe

C

He

H

A

E/A

E’

4He + 12C 16O

4He + 4He + 4He 12C

XH

???


13


vörös óriás

He-égető mag

H-égető

héj


UFe

C

He

H

A

E/A

E’

4He + 12C 16O

4He + 4He + 4He 12C

XH

He

???


13


vörös óriás

He-égető mag

H-égető

héj


UFe

C

He

H

A

E/A

E’

4He + 12C 16O

4He + 4He + 4He 12C

XH

He

C

???


13


vörös óriás

He-égető mag

H-égető

héj


UFe

C

He

H

A

E/A

E’

4He + 12C 16O

4He + 4He + 4He 12C

XH

He

CO

???


14

rétegek egy öreg csillagban


14

planetáris köd – egy vörös óriás kipöfögése

rétegek egy öreg csillagban


15

UFe

C

He

H

A

E/A

???


15

UFe

C

He

H

A

E/A

???

túlloccsanás: energiaveszteség...


15

UFe

C

He

H

A

E/A

???


Ha elfogyott az összes üzemanyag:


15

UFe

C

He

H

A

E/A

???



gravitációs összeomlás


15

UFe

C

He

H

A

E/A

???



gravitációs összeomlás(néhány perc alatt)


15

UFe

C

He

H

A

E/A

???




világító csillag, a gravitáció és

a sugárzás egyensúlyban

van


15

UFe

C

He

H

A

E/A

???






van

elfogyott az üzemanyag, kezdődik a beomlás

közben a nehéz atommagok szintézise (energianyelő folyamat)


15

UFe

C

He

H

A

E/A

???






van



visszapattanás a „kemény magról”

az anyag megindul kifelé


15

UFe

C

He

H

A

E/A

???






van





a robbanás lefújja a csillag külső rétegeit


15

UFe

C

He

H

A

E/A

???






van





a robbanás lefújja a csillag külső rétegeit

SZUPERNOVA


16

egy szupernova fantáziaképe


16

a Rák-köd: szupernova-maradvány 1000 év után

egy szupernova fantáziaképe


16

a Rák-köd: szupernova-maradvány 1000 év után

az 1987-es Magellán-ködbeli szupernova 2005-ben


17

SZUPERNOVA


17

SZUPERNOVA a legnagyobb környezetszennyezés:


17


a felrobbanó csillag szétszórja a nehéz atommagokat az űrbe


17



a hűlő anyag elektronokat vesz fel:

atomokat, molekulákat, kristályokat alkot (az első szilárd anyag)


17





ebből lesz a nehezebb elemekkel szennyezett gáz- és porfelhő:

a későbbi csillagok (köztük a Nap) alapanyaga


17







urán-bánya

atom-reaktor

repro-cesszáló

fűtő-elem

hulladék-temető


17







gáz-felhő

csillag

szuper-nova

ős-anyag

urán-bánya

atom-reaktor

repro-cesszáló

fűtő-elem

hulladék-temető


18

és honnan származik a legősibb csillagok hidrogénje?


18


(no meg a hélium?)


18


(no meg a hélium?)

1960-as évek: a hidrogénnel kezdődött a sztori


18


(no meg a hélium?)


ma már tudjuk: kezdetben volt a


18


(no meg a hélium?)


ma már tudjuk: kezdetben volt a Nagy Bumm


18


(no meg a hélium?)


ma már tudjuk: kezdetben volt a Nagy Bumm137 * 108 évvel ezelőtt


18


(no meg a hélium?)



végtelen sűrű, végtelen forró, pontszerű szingularitás


18


(no meg a hélium?)




„...s a világot szültem gyermekül” (Vörösmarty)


18


(no meg a hélium?)





homogén, izotróp, mindenütt egyforma... (kozmológiai elv)


18


(no meg a hélium?)






kezdetben termodinamiakai egyensúlyban levő részecskeplazma (maga a HŐHALÁL!)


18


(no meg a hélium?)







tágul és hűl


18


(no meg a hélium?)







tágul és hűl

struktúrákat szül


19

a struktúrák születése:


19

a struktúrák születése: feltámadás a hőhalálból


19


egyik fejezet: az atommagok születése (az első három perc...)


19



Nagy Bumm


19



Nagy Bumm

tágulás és hűlés


19



Nagy Bumm

... ...tágulás és hűlés


19



Nagy Bumm

... ...

kb a csillagok belsejének

hőmérsékletetágulás és hűlés


19



Nagy Bumm

... ...


hőmérsékletemagfúziós folyamatok



19



Nagy Bumm

... ...



p + n 2H



19



Nagy Bumm

... ...



p + n 2H2H + 2H 4He



19



Nagy Bumm




p + n 2H2H + 2H 4He



19



Nagy Bumm




p + n 2H2H + 2H 4He


leáll a fúzió


19



Nagy Bumm




p + n 2H2H + 2H 4He


leáll a fúzió

verseny a hűlés és a fúzió között: csak a könnyű atommagokig jut el a folyamat:


19



Nagy Bumm




p + n 2H2H + 2H 4He


leáll a fúzió


kb 75 % H + 25 % He


19



Nagy Bumm




p + n 2H2H + 2H 4He


leáll a fúzió


kb 75 % H + 25 % He

ez a csillagok alapanyaga


19



Nagy Bumm




p + n 2H2H + 2H 4He


leáll a fúzió


kb 75 % H + 25 % He

ez a csillagok alapanyaga

a későbbi generációs csillagokban (pl a Nap) van kb 1 % nehezebb atommag („fém”) is – ezeket a

szupernovák termelték


20

egy későbbi fejezet: az atomok születése (300-500 000 év)


20


Nagy Bumm


20


Nagy Bumm

... ...eddig csak plazma volt:

magok + elektronok + sugárzás, egyensúlyban


20


Nagy Bumm

... ...kb 10000 fok

eddig csak plazma volt:



20


Nagy Bumm

... ...kb 10000 fok

atommagok és

elektronok kötött

állapotaeddig csak plazma volt:



20


Nagy Bumm

... ...kb 10000 fok

atommagok és

elektronok kötött

állapotaeddig csak plazma volt:

magok + elektronok + sugárzás, egyensúlyban kT < Eion


20


Nagy Bumm

... ...kb 10000 fok

atommagok és

elektronok kötött

állapota

ATOM




20


Nagy Bumm

... ...kb 10000 fok

atommagok és

elektronok kötött

állapota

ATOM



az atomos anyag átlátszó: a sugárzás különválik, lecsatolódik


20


Nagy Bumm

... ...kb 10000 fok

atommagok és

elektronok kötött

állapota


ATOM





20


Nagy Bumm

... ...kb 10000 fok

atommagok és

elektronok kötött

állapota


ATOM




mára 2,7 K hőmérsékletű mikrohullámú háttérsugárzássá

válik


20


Nagy Bumm

... ...kb 10000 fok

atommagok és

elektronok kötött

állapota


ATOM





válik

az atomos anyag gravitációs csomósodásra hajlamos

(a plazma nem!)


20


Nagy Bumm

... ...kb 10000 fok

atommagok és

elektronok kötött

állapota


ATOM





válik

az atomos anyag gravitációs csomósodásra hajlamos

(a plazma nem!)

galaxisok és

csillagok


21

Ennyi az atomos anyag története.


21

Ennyi az atomos anyag története. Ennek jelentős része a csillagokban van,

ezért világító anyagnak is hívják.


21



Van-e más is a világban?


21




Igen: a sötét anyag


21





r vM


21





r v Kepler III. törvénye:M


21





r v Kepler III. törvénye: v (r, M)M


21






galaxis: folytonos M(r) tömegeloszlás


21







v(r) mérhető


21







v(r) mérhető

M(r) számítható


21







v(r) mérhető

M(r) számítható r

M(r)


21







v(r) mérhető

M(r) számítható

Rr

M(r)


21







v(r) mérhető

M(r) számítható

Rr

M(r)

hiányzó tömeg


21







v(r) mérhető

M(r) számítható

Rr

M(r)

hiányzó tömeg

30-as évek!


22

galaxishalmaz


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?

a kölcsönös tömegvonzás


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


E = Emozg + Egrav


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


E = Emozg + Egrav

> 0


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


E = Emozg + Egrav

< 0 > 0


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


szétszaladE = Emozg + Egrav

< 0 > 0

> 0


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


szétszalad

együtt marad

E = Emozg + Egrav

< 0 > 0

> 0

< 0


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


szétszalad

együtt marad

E = Emozg + Egrav

< 0 > 0

> 0

< 0

A látható anyag kevés!


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


szétszalad

együtt marad

E = Emozg + Egrav

< 0 > 0

> 0

< 0

A látható anyag kevés! Kb a százszorosa hiányzik....


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


szétszalad

együtt marad

E = Emozg + Egrav

< 0 > 0

> 0

< 0


ő a sötét anyag


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


szétszalad

együtt marad

E = Emozg + Egrav

< 0 > 0

> 0

< 0


ő a sötét anyag

Hát ez mi lehet?


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


szétszalad

együtt marad

E = Emozg + Egrav

< 0 > 0

> 0

< 0


ő a sötét anyag

Hát ez mi lehet?

atomos anyag:


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


szétszalad

együtt marad

E = Emozg + Egrav

< 0 > 0

> 0

< 0


ő a sötét anyag

Hát ez mi lehet?

atomos anyag:halvány csillagok


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


szétszalad

együtt marad

E = Emozg + Egrav

< 0 > 0

> 0

< 0


ő a sötét anyag

Hát ez mi lehet?

atomos anyag:halvány csillagokbolygók


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


szétszalad

együtt marad

E = Emozg + Egrav

< 0 > 0

> 0

< 0


ő a sötét anyag

Hát ez mi lehet?

atomos anyag:halvány csillagokbolygókpor


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


szétszalad

együtt marad

E = Emozg + Egrav

< 0 > 0

> 0

< 0


ő a sötét anyag

Hát ez mi lehet?

atomos anyag:halvány csillagokbolygókporgáz


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


szétszalad

együtt marad

E = Emozg + Egrav

< 0 > 0

> 0

< 0


ő a sötét anyag

Hát ez mi lehet?

atomos anyag:

egzotikus anyag:

halvány csillagokbolygókporgáz


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


szétszalad

együtt marad

E = Emozg + Egrav

< 0 > 0

> 0

< 0


ő a sötét anyag

Hát ez mi lehet?

atomos anyag:

egzotikus anyag:

halvány csillagokbolygókporgáz elemi részecskék


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


szétszalad

együtt marad

E = Emozg + Egrav

< 0 > 0

> 0

< 0


ő a sötét anyag

Hát ez mi lehet?

atomos anyag:

egzotikus anyag:


fekete lyukak


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


szétszalad

együtt marad

E = Emozg + Egrav

< 0 > 0

> 0

< 0


ő a sötét anyag

Hát ez mi lehet?

atomos anyag:

egzotikus anyag:


fekete lyukakgravitációs hullámok


22

galaxishalmaz

mi tartja össze?


szétszalad

együtt marad

E = Emozg + Egrav

< 0 > 0

> 0

< 0


ő a sötét anyag

Hát ez mi lehet?

atomos anyag:

egzotikus anyag:


fekete lyukakgravitációs hullámoktéridő-diszlokációk stb


23

a sötét anyag szimulált eloszlása:az Univerzum szálas struktúrája


24

galaxisok ütközése és a kísérő sötét anyag „löttyenése”


25

hogy tudjuk megmérni az anyag teljes mennyiségét?


25


globális


25


globális kozmikus gravitációs hatása alapján:


25



a KOZMOLÓGIÁBAN


25



a KOZMOLÓGIÁBAN

Einstein és Lemaitre


25



a KOZMOLÓGIÁBAN

t

R


25



a KOZMOLÓGIÁBAN

t

R R(t):

az Univerzum tágulásának forgatókönyve


25



a KOZMOLÓGIÁBAN

t

R R(t):


mitől függ?


25



a KOZMOLÓGIÁBAN

t

R R(t):


mitől függ?

a jelenlévő anyag mennyiségétől és fajtájától


25



a KOZMOLÓGIÁBAN

t

R R(t):


mitől függ?


mindig van egy domináns anyagfajta!


25



a KOZMOLÓGIÁBAN

t

R R(t):


mitől függ?



... hadronok...


25



a KOZMOLÓGIÁBAN

t

R R(t):


mitől függ?



... hadronok...leptonok...


25



a KOZMOLÓGIÁBAN

t

R R(t):


mitől függ?



... hadronok...leptonok...sugárzás...


25



a KOZMOLÓGIÁBAN

t

R R(t):


mitől függ?



... hadronok...leptonok...sugárzás...atomok...


25



a KOZMOLÓGIÁBAN

t

R R(t):


mitől függ?




forgatókönyv:


25



a KOZMOLÓGIÁBAN

t

R R(t):


mitől függ?




forgatókönyv:

galaxisok eloszlása


25



a KOZMOLÓGIÁBAN

t

R R(t):


mitől függ?




forgatókönyv:


a háttérsugárzás fluktuációja


25



a KOZMOLÓGIÁBAN

t

R R(t):


mitől függ?




forgatókönyv:



távoli objektumok halványodása


25



a KOZMOLÓGIÁBAN

t

R R(t):


mitől függ?




forgatókönyv:




ezek elvileg mérhetők


25



a KOZMOLÓGIÁBAN

t

R R(t):


mitől függ?




forgatókönyv:




ezek elvileg mérhetők

és most meg is mértük!


26


27

a háttérsugárzás fluktuációja a COBE (1990) és a WMAP (2000)

szonda mérései alapján


27


szonda mérései alapján(Fizikai Nobel-díj 2006)


27



T/T = 10-5


27



T/T = 10-5

a legtökéletesebb Planck-görbe


27



a fluktuációk számított és mért szögkorrelációs függvényei

T/T = 10-5

a legtökéletesebb Planck-görbe


28

galaxiseloszlás a Sloan Digital Sky Survey alapján


28

galaxiseloszlás a Sloan Digital Sky Survey alapján

(vezette Szalay A. Sándor)


29

SN-Ia típusú szupernova kialakulása


29


„standard gyertya”:


29



fix fényesség


29



fix fényesség

a halványulás kimérhetővé teszi a

tágulás forgatókönyvét


29



fix fényesség



42 db


29



fix fényesség



42 db (naná)


29



fix fényesség



42 db (naná) SN-Ia szupernova alapján:


29



fix fényesség



42 db (naná) SN-Ia szupernova alapján: meglepetés a 90-es

évek közepén:


29



fix fényesség




évek közepén:

az Univerzum gyorsulva tágul!


29



fix fényesség




évek közepén:


valami széttaszítja:


29



fix fényesség




évek közepén:


valami széttaszítja: antigravitálja:


29



fix fényesség




évek közepén:


valami széttaszítja: antigravitálja: ez a Sötét energia


29



fix fényesség




évek közepén:


valami széttaszítja: antigravitálja: ez a Sötét energia vagy kvinteszencia


30

Preciziós kozmológia: 1990-2010:


30


1 % pontosságú mérések a kozmológiai paraméterekre


30



(korábban 100 % volt a hiba...)


30




Eredmények:


30




Eredmények: az Univerzum kora (13,7 milliárd év)


30




Eredmények: az Univerzum kora

története (a tágulás forgatókönyve)


30






geometriája


30






anyagi összetétele

geometriája


31


31

Tehát az Univerzum anyagának


31


73 %-a sötét energia


31


73 %-a sötét energia (kvinteszencia, inflaton)


31



23 %-a sötét anyag


31



23 %-a sötét anyag (WIMP, fekete lyuk, stb)


31




4 %-a atomos anyag


31




4 %-a atomos anyag

de az atomos anyag 99 %-a


31




4 %-a atomos anyag

de az atomos anyag 99 %-a plazma


31




4 %-a atomos anyag

de az atomos anyag 99 %-a plazma csillagközi


31




4 %-a atomos anyag


csillaganyag


31




4 %-a atomos anyag


csillaganyaga maradék 1 % szilárd anyag


31




4 %-a atomos anyag


csillaganyaga maradék 1 % szilárd anyagennek nagy része csillagközi por


31




4 %-a atomos anyag



másik része bolygóközi por


31




4 %-a atomos anyag




kis része bolygó


31




4 %-a atomos anyag




kis része bolygó

a bolygók nagy része mag és köpeny


31




4 %-a atomos anyag




kis része bolygó


igen kis része a kéreg


31




4 %-a atomos anyag




kis része bolygó



ennek jelentős része meddő


31




4 %-a atomos anyag




kis része bolygó




a maradék anyag vizsgálatáról szól ez a konferencia


31




4 %-a atomos anyag




kis része bolygó




a maradék anyag vizsgálatáról szól ez a konferencia

az anyagvizsgálók az Univerzum egyik legritkább

anyagfajtájával foglalkoznak!


32




32



de van két még ritkább anyagfajta is!


32




az élő anyag


32




az élő anyag

és a folyadék


32




az élő anyag

és a folyadék

EGÉSZSÉGÜKRE!

az univerzum anyagai

Documents