Koliko znamo o nastanku svemira?

Zimski kamp fizikeSokobanja 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

U stvari ``običan`` kosi hitac!!!

Kako ovo izgleda u prostoru

Zatvoreni model svemira

Otvoreni model svemiraa) Ravni model svemira

b) model sa negativnom krivinom

Isto to samo malo drukčije

Veliko krckanje

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 ”

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).

1964. godine Penzias i Wilson, pokušavajući da otklone i razjasne uzrok šuma u radio-prijemniku, 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

Originalna merenja su bila samo ovde!

Moderni Hubble-ov Diagram

Ne postoje objekti koji se ne udaljavaju od nas

Kako se svemir širi

Hubble-ov teleskop

Cela evolucija svemira

Implikacije ekspanzije

Svemir se danas širi.

Vratimo sliku unazad: U prošlosti, svemir je

bio mnogo manji. Gustina je bila mnogo

veća. Temperatura je bila

mnogo veća.

Vruće stvari emituju elektromagnetno zračenje.

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 (~ T4)• 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

Cosmic Background Explorer Satellite (COBE)

Lansiran 1989 da bi snimio celo nebo izvan zemljine atmosfere.

Napravio prvo precizno merenje CMBR-a.

COBE u svemiru

Šta je COBE video?

Najsavršeniji spektar termalne radiacije ikada viđen!

CMBR –slika neba

COBE team

T = 2.7 K

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?

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.

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 UniverzumaIli

Sada znamo da mnogo ne znamo

Konačna slika big bang-a

Obzervacije: Ekspanzija Termalna radijacija

CMBR Dominacija lakih

elemenata

Precizni testovi: Istorija ekspanzije Sastav Univerzuma

M = 0.04

DM = 0.23

= 0.73

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.

Imamo Standardni Kosmološki Model