Слайд 1
НАЧАЛО НАЧАЛ.
В соответствии с решениями Фридмана уравнений Эйнштейна 13–17 миллиардов лет назад, в начальный момент времени, радиус Вселенной был равен нулю. В нулевом объеме была сосредоточена вся энергия Вселенной, вся ее масса. Плотность энергии бесконечна, бесконечна и плотность вещества. Подобное состояние называется сингулярным. В 1946 году Георгий Гамов и его коллеги разработали физическую теорию начального этапа расширения Вселенной, объясняющую наличие в ней химических элементов синтезом при очень высоких температуре и давлении. Поэтому начало расширения по теории Гамова назвали «Большим Взрывом». Соавторами Гамова были Р. Альфер и Г. Бете, поэтому иногда эту теорию называют «α, β, γ-теория».
Слайд 2
Большинство учёных считает что Вселенная началась с события, прошедшего 13-17 миллиардов лет назад «Большого взрыва». ДИАГРАММА «От большого взрыва до наших дней». В верхней части изображены горячие плотные сгустки вещества, которые превратились в галактики. В нижней части изображены радиация и элементарные частицы, из которых составляются атомы и, наконец растения и животные на нашей Земле.
Слайд 3
Самая ранняя Вселенная представляла собой огненный шар излучения. Вселенная состояла из смеси экзотических частиц, которые быстро охлаждались по мере расширения крохотного мира. Когда возраст Вселенной достиг одной миллионной доли секунды, большая часть энергии превратилась в протоны. В следующую тысячную долю секунды сформировались электроны, которые слились с протонами, образовав электроны. За первую четверть часа протоны успели прореагировать с быстрораспадающимися нейтронами, и появились ядра атома гелия. Спустя миллион лет температура упала до 4000 К, что позволило удержать электроны на орбитах. Образовались атомы. Вселенная стала прозрачной и свет получил возможность путешествовать беспрепятственно.
Слайд 4
Молодая Вселенная
Слайд 5
Вселенная расширяется из состояния с бесконечной плотностью. В сингулярном состоянии обычные законы физики неприменимы: теория, объединяющая теорию относительности и квантовую физику, до сих пор не построена. По-видимому, все фундаментальные взаимодействия при столь высоких энергиях неотличимы друг от друга. А с какого радиуса Вселенной имеет смысл говорить о применимости законов физики? Ответ – с планковской длины: начиная с момента времени tP = RP/c = 5∙10–44 c, где G – гравитационная постоянная, h – постоянная Планка, с – скорость света. Скорее всего, именно через tP гравитационное взаимодействие отделилось от остальных. В 1992 году была открыта анизотропия реликтового излучения – незначительное отклонение температуры (на 30 мкК) от среднего значения 2,725 К в различных направлениях на небе. Открытие анизотропии реликтового излучения также подтверждает теорию Горячей Вселенной и Большого Взрыва.
Слайд 6
Теория «Большого Взрыва»
Сингулярность – особое состояние материи, характеризующееся её бесконечно большой плотностью (5 · 1096 кг/м3), сосредоточенной в точечном объёме.
1946 год Георгий Гамов и его коллеги разработали теорию «Большого Взрыва»
Слайд 7
Вывод расчётов Фридмана: Вселенная не может быть стационарной. Она либо Расширяется Сжимается
Слайд 9
Большой взрыв Около 15 -17 миллиардов лет назад началось взрывообразное расширение Вселенной.
Эра расширения Короткий взрывной период расширения. Вселенная вырастает от атома до яблока. Взрывное расширение приостанавливается, когда сила начинает преобразовываться в материю и энергию.
Эра радиации Энергия пребывает в виде электромагнитных полей -видимого света, рентгеновского излучения и радиоволн. Кварки комбинируются в протоны и нейтроны, которые позднее склеятся в ядра атомов. Легкие ядра – гелий, дейтерий и литий- образуются на третьей минуте жизни Вселенной.
Время в секундах 10¯ ⁴⁰ 10¯³⁰ 10¯²⁰ 10¯¹⁰ 10°
Секунда после взрыва
год 10¹ 10¹°лет Мы здесь 10²°
Эра звёзд Электроны комбинируются с существующими ядрами, в основном водорода и гелия. Из этого сырья в течение последующего миллиарда лет конденсируется первое поколение звёзд. Зарождаются галактики Солнечная система и Солнце сформировались 4,6 миллиона лет назад. Люди появились всего за 100 000 лет до настоящего момента.
Слайд 10
Новый Год, 1 января, 0ч00м00с - Большой Взрыв и возникновение Метагалактики 1 января, полдень образовались первые атомы Март Образовались первые галактики Апрель Образовалась наша Галактика Июнь Процесс образования галактик в основном завершился Сентябрь Возникновение Солнца и Солнечной системы Октябрь Возникновение жизни(микроорганизмы) Ноябрь Микробиоты, возникновение фотосинтеза Декабрь, 1- 5 Образование кислородной атмосферы 15 Первые многоклеточные 20 Возникновение беспозвоночных 26 Первые динозавры 27 Первые млекопитающие 28 Первые птицы 29 Вымирание динозавров 30 Первые приматы 31 декабря, 14ч Рамапитек 22ч30м Первые люди Новый год 1 января, 00ч00м03с - ХХI век.
Один год и ВСЕЛЕННАЯ
1948 - выходит работа Г. А. Гамова о «горячей вселенной», построенная на теории расширяющейся вселенной Фридмана. По Фридману, вначале был взрыв. Он произошёл одновременно и повсюду во Вселенной, заполнив пространство очень плотным веществом, из которого через миллиарды лет образовались наблюдаемые тела Вселенной - Солнце, звёзды, галактики и планеты, в том числе Земля и всё что на ней. Гамов добавил к этому, что первичное вещество мира было не только очень плотным, но и очень горячим. Идея Гамова состояла в том, что в горячем и плотном веществе ранней Вселенной происходили ядерные реакции, и в этом ядерном котле за несколько минут были синтезированы лёгкие химические элементы. Самым эффектным результатом этой теории стало предсказание космического фона излучения. Электромагнитное излучение должно было, по законам термодинамики, существовать вместе с горячим веществом в «горячую» эпоху ранней Вселенной.
Оно не исчезает при общем расширении мира и сохраняется - только сильно охлаждённым - и до сих пор. Гамов и его сотрудники смогли ориентировочно оценить, какова должна быть сегодняшняя температура этого остаточного излучения. У них получалось, что это очень низкая температура, близкая к абсолютному нулю. С учётом возможных неопределённостей, неизбежных при весьма ненадёжных астрономических данных об общих параметрах Вселенной как целого и скудных сведениях о ядерных константах, предсказанная температура должна лежать в пределах от 1 до 10 К. В 1950 году в одной научно-популярной статье. Гамов объявил, что скорее всего температура космического излучения составляет примерно 3 К.
ВселеннаяВселенная – это весь
существующий
материальный мир,
безграничный во времени и
пространстве и бесконечно
разнообразный по формам,
которые принимает
материя в процессе своего
развития.
Часть Вселенной, охваченная астрономическими наблюдениями,
называется Метагалактикой, или нашей Вселенной. Размеры
метагалактики очень велики: радиус космологического горизонта
составляет 15-20 млрд. световых лет.
происхождении
Вселенной является
своего рода
основополагающим.
Теории о
возникновении
Вселенной можно
разделить на две
группы:
Теории возникновения Вселенной (в первую
очередь религиозные), в которых в качестве
созидающего фактора выступает Творец.
Иными словами, согласно им, Вселенная
представляет собой одухотворенное и
осознанное творение, появившееся в
результате воли Высшего разума;
Теории возникновения Вселенной,
основывающиеся на научных факторах и
отвергающие как само понятие Творца, так и
его участие в создании мира. Они часто
основываются на принципе заурядности,
который рассматривает возможность
существования жизни не только на нашей, но
и на других планетах, находящихся в других
солнечных системах или даже галактиках.
Основными есть такие теории:
Модельвселенной
энштейна
Космологическая
модель Канта
Креационизм
Теория
большого
взрыва
Теория Большого взрыва
Теория Большого Взрыва утверждает, что вся физическая вселенная –материя, энергия и даже 4 измерения пространства и времени возникли
из состояния бесконечных значений плотности, температуры и давления.
Вселенная возникла из объема меньшего, чем точка и продолжает
расширяться. Теория Большого Взрыва теперь общепринята, так как она
объясняет оба наиболее значительных факта космологии:
расширяющуюся Вселенную и существование космического фонового
излучения. Это событие произошло от 13 до 20 миллиардов лет назад. Можно
воспользоваться известными законами физики и просчитать в обратном
направлении все состояния, в которых находилась Вселенная, начиная с
10-43 секунд после Большого Взрыва.
В течение первого миллиона лет вещество и энергия во Вселенной
сформировали непрозрачную плазму, иногда называемую первичным
огненным шаром.
К концу этого периода расширение
Вселенной заставило температуру
опуститься ниже 3000 K, так что
протоны и электроны смогли
объединяться, образуя атомы
водорода. На этой стадии Вселенная
стала прозрачной для излучения.
Плотность вещества теперь стала выше
плотности излучения, хотя раньше
ситуация была обратной, что и
определяло скорость расширения
Вселенной.Начало звездообразования
Это изображение показывает предположение о том, как
выглядела очень молодая вселенная (меньше чем 1
миллиард лет), когда начиналось формирование звезд,
преобразовывая исходный водород в бесчисленные
звезды.
Что было до большого взрыва?
Согласно этой теории, всё наблюдаемое пространство расширяется. Ночто же было в самом начале? Всё вещество в Космосе в какой-то
начальный момент было сдавлено буквально в ничто - спрессовано в
одну-единственную точку. Оно имело фантастически огромную плотность
- её практически невозможно себе представить, она выражается числом, в
котором после единицы стоят 96 нулей, - и столь же невообразимо
высокую температуру. Астрономы назвали такое состояние
сингулярностью.
В силу каких-то причин это удивительное равновесие было внезапно
разрушено действием гравитационных сил - трудно даже вообразить,
какими они должны были быть при бесконечно огромной плотности
«первовещества"!Загадки теории большого взрыва
Как гласит теория большого взрыва, Вселенная возникла из точки с
нулевым объемом и бесконечно высокими плотностью и
температурой. Это состояние, называемое сингулярностью, не
поддается математическому описанию.
Теория большого взрыва не может объяснить существование
галактик. Современные версии космологических теорий
предсказывают только появление однородного облака газа.
Проблема "недостающей массы”. Измеряя световую энергию,
излучаемую Млечным Путем, можно приблизительно определить
массу нашей галактики. Она равняется массе ста миллиардов
Солнц. Однако, изучая закономерности взаимодействия того же
Млечного Пути с близлежащей галактикой Андромеды, мы
обнаружим, что наша галактика притягивается к ней так, как будто
весит в десять раз больше
-
Слайд 5
Вселенная расширяется из состояния с бесконечной плотностью. В сингулярном состоянии обычные законы физики неприменимы: теория, объединяющая теорию относительности и квантовую физику, до сих пор не построена. По-видимому, все фундаментальные взаимодействия при столь высоких энергиях неотличимы друг от друга. А с какого радиуса Вселенной имеет смысл говорить о применимости законов физики? Ответ – с планковской длины: начиная с момента времени tP = RP/c = 5∙10–44 c, где G – гравитационная постоянная, h – постоянная Планка, с – скорость света. Скорее всего, именно через tP гравитационное взаимодействие отделилось от остальных. В 1992 году была открыта анизотропия реликтового излучения – незначительное отклонение температуры (на 30 мкК) от среднего значения 2,725 К в различных направлениях на небе. Открытие анизотропии реликтового излучения также подтверждает теорию Горячей Вселенной и Большого Взрыва.
Слайд 6
Теория «Большого Взрыва» Сингулярность – особое состояние материи, характеризующееся её бесконечно большой плотностью (5 · 1096 кг/м3), сосредоточенной в точечном объёме. 1946 год Георгий Гамов и его коллеги разработали теорию «Большого Взрыва» (1904-1968),
Слайд 7
Вывод расчётов Фридмана: Вселенная не может быть стационарной. Она либо Расширяется Сжимается либо
Слайд 8
Слайд 9
Большой взрыв Около 15 -17 миллиардов лет назад началось взрывообразное расширение Вселенной. Эра расширения Короткий взрывной период расширения. Вселенная вырастает от атома до яблока. Взрывное расширение приостанавливается, когда сила начинает преобразовываться в материю и энергию. Эра радиации Энергия пребывает в виде электромагнитных полей -видимого света, рентгеновского излучения и радиоволн. Кварки комбинируются в протоны и нейтроны, которые позднее склеятся в ядра атомов. Легкие ядра – гелий, дейтерий и литий- образуются на третьей минуте жизни Вселенной. Время в секундах 10¯⁴⁰ 10¯³⁰ 10¯²⁰ 10¯¹⁰ 10° Секунда после взрыва год 10¹ 10¹°лет Мы здесь 10²° Эра звёзд Электроны комбинируются с существующими ядрами, в основном водорода и гелия. Из этого сырья в течение последующего миллиарда лет конденсируется первое поколение звёзд. Зарождаются галактики Солнечная система и Солнце сформировались 4,6 миллиона лет назад. Люди появились всего за 100 000 лет до настоящего момента.
Слайд 10
Новый Год, 1 января, 0ч00м00с - Большой Взрыв и возникновение Метагалактики 1 января, полдень образовались первые атомы Март Образовались первые галактики Апрель Образовалась наша Галактика Июнь Процесс образования галактик в основном завершился Сентябрь Возникновение Солнца и Солнечной системы Октябрь Возникновение жизни(микроорганизмы) Ноябрь Микробиоты, возникновение фотосинтеза Декабрь, 1- 5 Образование кислородной атмосферы 15 Первые многоклеточные 20 Возникновение беспозвоночных 26 Первые динозавры 27 Первые млекопитающие 28 Первые птицы 29 Вымирание динозавров 30 Первые приматы 31 декабря, 14ч Рамапитек 22ч30м Первые люди Новый год 1 января, 00ч00м03с - ХХI век. Один год и ВСЕЛЕННАЯ
Слайд 1
В соответствии с решениями Фридмана уравнений Эйнштейна 13–17 миллиардов лет назад, в начальный момент времени, радиус Вселенной был равен нулю. В нулевом объеме была сосредоточена вся энергия Вселенной, вся ее масса. Плотность энергии бесконечна, бесконечна и плотность вещества. Подобное состояние называется сингулярным. В1946 году Георгий Гамов и его коллеги разработали физическую теорию начального этапа расширения Вселенной, объясняющую наличие в ней химических элементов синтезом при очень высоких температуре и давлении. Поэтому начало расширения по теории Гамова назвали «Большим Взрывом». Соавторами Гамова были Р. Альфер и Г. Бете, поэтому иногда эту теорию называют «α, β, γ-теория».
Слайд 2
Большинство учёных считает что Вселенная началась с события, прошедшего 13-17миллиардов лет назад «Большого взрыва». ДИАГРАММА «От большого взрыва до наших дней». В верхней части изображены горячие плотные сгустки вещества, которые превратились в галактики. В нижней части изображены радиация и элементарные частицы, из которых составляются атомы и, наконец растения и животные на нашей Земле.
Слайд 3
Самая ранняя Вселенная представляла собой огненный шар излучения. Вселенная состояла из смеси экзотических частиц, которые быстро охлаждались по мере расширения крохотного мира. Когда возраст Вселенной достиг одной миллионной доли секунды, большая часть энергии превратилась в протоны. В следующую тысячную долю секунды сформировались электроны, которые слились с протонами, образовав электроны. За первую четверть часа протоны успели прореагировать с быстрораспадающимися нейтронами, и появились ядра атома гелия. Спустя миллион лет температура упала до 4000 К, что позволило удержать электроны на орбитах. Образовались атомы. Вселенная стала прозрачной и свет получил возможность путешествовать беспрепятственно.
Слайд 4
Молодая Вселенная
Посмотреть все слайды