Астрономия
<<  Астрономия-Наука поэтическая Современная космология или как объяснить школьнику что такое темная материя  >>
Космология
Космология
Космология
Космология
Космология
Космология
Космология
Космология
Космология
Космология
Список литературы
Список литературы
О размерах
О размерах
Расстояние
Расстояние
Гравитация
Гравитация
Гравитация
Гравитация
Космология
Космология
Изменение энергии объема
Изменение энергии объема
Космология
Космология
Масса
Масса
Космология
Космология
Пример искривления изображения
Пример искривления изображения
Http://astron.berkeley.edu
Http://astron.berkeley.edu
Черные дыры
Черные дыры
Горизонт событий
Горизонт событий
Дыры
Дыры
Black hole
Black hole
Создание Вселенной
Создание Вселенной
Создание Вселенной
Создание Вселенной
Хабл
Хабл
Красное смещение
Красное смещение
Возраст Вселенной
Возраст Вселенной
Expansion velocity of the Universe
Expansion velocity of the Universe
Космология
Космология
Density parameter
Density parameter
Космология
Космология
Космология
Космология
The age of the Universe revisited
The age of the Universe revisited
Космология
Космология
Космология
Космология
Большой взрыв
Большой взрыв
Создание Вселенной
Создание Вселенной
Создание Вселенной
Создание Вселенной
Создание Вселенной
Создание Вселенной
Нуклеосинтез
Нуклеосинтез
The structure of matter
The structure of matter
Преобразование водорода в гелий
Преобразование водорода в гелий
Космология
Космология
Космология
Космология
Число нейтронов
Число нейтронов
Образование галактик
Образование галактик
Космология
Космология
Frame one depicts temperature fluctuations
Frame one depicts temperature fluctuations
Реликтовый микроволновый фон
Реликтовый микроволновый фон
Космология
Космология
Космология
Космология
Background
Background
Космология
Космология
The Wilkinson microwave anisotropy probe
The Wilkinson microwave anisotropy probe
The wilkinson microwave anisotropy
The wilkinson microwave anisotropy
Космология
Космология
Космология
Космология
Видео
Видео
Звуковые колебания
Звуковые колебания
Power spectrum
Power spectrum
Первый свет
Первый свет
Первые звезды
Первые звезды
Gamma rays
Gamma rays
Detailed
Detailed
Состав Вселенной
Состав Вселенной
Космология
Космология
Космология
Космология
Http://astron.berkeley.edu/~jcohn/lens
Http://astron.berkeley.edu/~jcohn/lens
Космология
Космология
Космология
Космология
Evidence for a mysterious
Evidence for a mysterious
From brian schmidt
From brian schmidt
The Four Pillars
The Four Pillars
Указание на темную материю
Указание на темную материю
Численные оценки
Численные оценки

Презентация: «Космология». Автор: . Файл: «Космология.ppt». Размер zip-архива: 2665 КБ.

Космология

содержание презентации «Космология.ppt»
СлайдТекст
1 Космология

Космология

Лекция 1

... С птичьего полета

Дмитрий В. Наумов ЛЯП ОИЯИ

2 Космология
3 Космология
4 Космология
5 Космология
6 Список литературы

Список литературы

D.Scramm and M.S. Turner, ``Big Bang enters the precision era'', RMP70(1998)0303 В.Л.Гинзбург, “О некоторых успехах физики и астрономии за последние три года”, УФH172(2002)0213 В.А.Рубаков, ``Физика частиц и космология: состояние и надежды”, УФН169(1999)1299 S.Sarkar, ``Big bang nucleosynthesis and physics beyond the standard model'',RPP59(1996)1493 M.Turner, J.Tyson, ``Cosmology at the millenium'',RMP71(1999)S145 Dolgov, Ya.Zeldovich, ``Cosmology and elementary particles'',RMP53(1981)0001 A.Dolgov, ``Neutrinos in Cosmology'',PR370(2002)333 M.Maggiore, ``Gravitational Wave Experiments ...'',PR331(2000)283 V.L. Ginzburg, ``What problems of physics and astrophysics ...'', PhU042(1999)0353 I.L.Rozental, ``Elementary particles and cosmology'', PhU40(1997)0763 V.A. Rubakov, M.E.Saposhnikov, ``Electroweak baryon number non-conservation ...'', PhU039(1996)0461 J.Ellis, ``Astropartical Physics: A personal outlook'', NPB48(1996)522 J.Ellis, ``Particles and Cosmology'',NPB35(1994)005 J.M.Uson, ``General Cosmology: Overview and outstanding problems'',NPB28A(1992)017 L.Jauneau, ``Introduction to Gravity and Cosmology'', LAL88-41 M.Kutschera, ``Introduction to Physical Cosmology'', INP-1659-PH P.Olesen, ``An introduction to cosmology'',ESHEP(1997)220 astro-ph/0204294, astro-ph/0208103, astro-ph/0208103 astro-ph/0210580, astro-ph/0305038, astro-ph/0305063 astro-ph/0309703, astro-ph/0309704, astro-ph/0402065 astro-ph/9312022, astro-ph/9609007, astro-ph/9905017 astro-ph/9911325, astro-ph/9911440, gr-qc/0101003 gr-qc/0103023, hep-ph/0101119, hep-ph/0104251 hep-ph/0201178, hep-ph/0304257, hep-ph/0304264 hep-ph/0308251, hep-ph/9808418, hep-ph/9811432 hep-ph/9904502, hep-th/0209261, hep-th/9802057 hep-th/9907067

7 О размерах

О размерах

..

8 Расстояние

Расстояние

О размерах...

Расстояние между Землей и Солнцем 150 млн. Км = A.U.

9 Гравитация

Гравитация

Ньютона

M и m массы двух объектов, r – расстояние между ними,

G = 6.67?10-11 N m2/kg2

Инерционная и гравитационная массы совпадают --> ускорение в гравитационном поле не зависит от массы!

10 Гравитация

Гравитация

Эйнштейна

http://www.aip.org/history/einstein

11 Космология
12 Изменение энергии объема

Изменение энергии объема

Изменение энергии объема = - работа против гравитации

13 Космология
14 Масса

Масса

Масса искривляет Пространство

15 Космология
16 Пример искривления изображения

Пример искривления изображения

Пример искривления изображения в гравитационном поле

17 Http://astron.berkeley.edu

Http://astron.berkeley.edu

From http://astron.berkeley.edu/~jcohn/lens.html

18 Черные дыры

Черные дыры

19 Горизонт событий

Горизонт событий

Черные дыры

Черная дыра

Rs = 2GM/c2

Горизонт событий не превышает Rs

Если вещество звезды сосредоточено в объеме радиусом, меньше чем:

Радиус Шварцшильда

20 Дыры

Дыры

Черные дыры

21 Black hole

Black hole

This Chandra X-Ray Observatory image of the supermassive black hole at the Milky Way's center, Sagittarius A* was made from the longest X-ray exposure of that region to date. More than two thousand other X-ray sources were detected in the region, making this one of the richest fields ever observed. Credit: NASA/CXC/MIT/F.K.Baganoff et al. [http://chandra.harvard.edu]

22 Создание Вселенной

Создание Вселенной

23 Создание Вселенной

Создание Вселенной

24 Хабл

Хабл

Создание Вселенной

Хабл измерил: :H0 = 500 km/s/Mpc Сегодня: H0 = 65 km/s/Mpc

From http://astron.berkeley.edu/~jcohn/lens.html

From Brian Schmidt’s web site, http://msowww.anu.edu.au/~brian/PUBLIC/public.html

25 Красное смещение

Красное смещение

Создание Вселенной: Красное смещение

26 Возраст Вселенной

Возраст Вселенной

27 Expansion velocity of the Universe

Expansion velocity of the Universe

Friedmann equation k is the curvature constant k=0: flat space, forever expanding k>0: spherical geometry, eventually recollapsing k<0: hyperbolic geometry, forever expanding

28 Космология
29 Density parameter

Density parameter

?crit = 8?10-30 g/cm3 ? 1 atom per 200 liter density parameter ?0 ?0 =1: flat space, forever expanding (open) ?0 >1: spherical geometry, recollapsing (closed) ?0 <1: hyperbolic geometry, forever expanding currently favored model: ?0 = 0.3

30 Космология
31 Космология
32 The age of the Universe revisited

The age of the Universe revisited

?0=0, ?=0: tHubble =1/H0 = 15 Gyr ?0=1, ?=0: tHubble =2/(3H0)= 10 Gyr open universes with 0<?0<1, ?=0 are between 10 and 15 Gyr old closed universes with ?0>1, ?=0 are less than 10 Gyr old ?>0 increases, ?<0 decreases the age of the universe ?0=0.3, ?=0.7: tHubble =0.96/H0 = 14.5 Gyr

33 Космология
34 Космология
35 Большой взрыв

Большой взрыв

Создание Вселенной Большой взрыв

36 Создание Вселенной

Создание Вселенной

37 Создание Вселенной

Создание Вселенной

http://archive.ncsa.uiuc.edu/Cyberia/Cosmos/Images/CosmicTimeline_gr.jpg

38 Создание Вселенной

Создание Вселенной

39 Нуклеосинтез

Нуклеосинтез

Создание Вселенной: Нуклеосинтез

40 The structure of matter

The structure of matter

41 Преобразование водорода в гелий

Преобразование водорода в гелий

Горячая эпоха после БВ: протоны и нейтроны несколько шагов: p + n ? 2H p + 2H ? 3He n + 2H ? 3H 3He + 3He ? 4He + 2 p некоторые боковые ветви 3He + 3H ? 7Li 3He + 3He ? 7Be

Более тяжелые элементы образуются только в звездах

42 Космология
43 Космология
44 Число нейтронов

Число нейтронов

Можем ли мы понять почему 25% He?

p + e- ? n + ne

n + e+ ? p + anti-ne

При Tf= 1010 K имеем (Nn/Np) = 1/6, в дальнейшем число нейтронов уменьшается за счет бета распада Nn(t) = Nne-t/t и становится к моменту начала нуклеосинтеза при Tf= 109 K равным 1/7!

В момент равновесия

(Nn/Np)f = exp((mp- mn)c2/kTf)

45 Образование галактик

Образование галактик

Создание Вселенной: Образование галактик и крупных структур

Смотрим видео structform

46 Космология
47 Frame one depicts temperature fluctuations

Frame one depicts temperature fluctuations

Frame one depicts temperature fluctuations (shown as color differences) in the oldest light in the universe, as seen today by WMAP. Temperature fluctuations correspond to slight clumping of material in the infant Universe, which ultimately led to the vast structures of galaxies we see today.

Frame two shows matter condensing as gravity pulls matter from regions of lower density to regions of higher density.

Frame three captures the era of the first stars, 200 million years after the Big Bang. Gas has condensed and heated up to temperatures high enough to initiate nuclear fusion, the engine of the stars.

Frame four shows more stars turning on. Galaxies form along those filaments first seen in frame two, a web of structure.

Frame five depicts the modern era, billions upon billions of stars and galaxies... all from the seeds planted in the infant Universe.

48 Реликтовый микроволновый фон

Реликтовый микроволновый фон

Создание Вселенной: Реликтовый Микроволновый Фон

49 Космология
50 Космология
51 Background

Background

In early 1990’s, COBE sees inhomogeneities in cosmic background radiation (about one part in 100 000): the seeds of the structure seen in our present universe, and evidence for both quantum fluctuations and inflation in the extremely early universe. In addition, the peak associated with acoustic oscillations (more later) indicates that the universe is flat. [from http://archive.ncsa.uiuc.edu/Cyberia/Cosmos/Footprints.html]

52 Космология
53 The Wilkinson microwave anisotropy probe

The Wilkinson microwave anisotropy probe

The Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) uses differential microwave radiometers that measure temperature differences between two points on the sky. [http://map.gsfc.nasa.gov]

54 The wilkinson microwave anisotropy

The wilkinson microwave anisotropy

The Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) observes the sky from an orbit about the L2 Sun-Earth Lagrange point, 1.5 million km from Earth. The observatory can always point away from the Sun, Earth and Moon while maintaining an unobstructed view to deep space. WMAP orbits L2 in an oval pattern every six months, and requires occasional maneuvers (usually about every 3 months) to remain in position. [http://map.gsfc.nasa.gov]

55 Космология
56 Космология
57 Видео

Видео

Смотрим видео 030651

58 Звуковые колебания

Звуковые колебания

Можно ли УВИДЕТЬ звуковые колебания Вселенной?

Сжатый газ нагревается Флуктуации температурыФ

59 Power spectrum

Power spectrum

Смотрим видео 030639

Power Spectrum (Fingerprint of the Universe)The "angular spectrum" of the fluctuations in the WMAP full-sky map. The shapes of these two curves contain a wealth of information about the age and content of the universe and about the source of the fluctuations seen in the picture. The rise in the bottom curve at large angles (~90 degrees) is the indication that the first stars in the universe formed very quickly.

60 Первый свет

Первый свет

Назад по Времени. WMAP, сегодня смотрит назад по времени на первый свет, который через 380000 лет после Большого Взрыва смог проникнуть через газовое вещество Вселенной (когда температура упала до 3000 К и начали образовываться атомы водорода). Около 13 млрд. Лет понадобилось свету, чтобы достичь нас. Через 200 млн. лет после БВ гигантские газовые облака под действием гравитации формировали звезды. После этого галактики и кластеры галактик образовались в пустом пространстве. Флуктуации тепмературы, видимые сегодня соответвствуют зернам, из которых выросли галактики.

61 Первые звезды

Первые звезды

во Вселенной начали появляться уже через 200 миллионов лет после Большого Взрыва. Гораздо раньше, чем многие ученые подозревали. Содержание Вселенной. 4% атомы 23% невидимая темная материя 73% загадочная форма темной энергии (действует как анти-гравитирующая сила, приводит к ускорению расширения Вселенной)

62 Gamma rays

Gamma rays

The light that is reaching us has been stretched out as the universe has stretched, so light that was once beyond gamma rays is now reaching us in the form of microwaves. Microwaves are the same kind of electromagnetic radiation as the light we see with our eyes, but stretched out to a longer wavelength.

63 Detailed

Detailed

WMAP Conclusions We use our new detailed picture to ask: "What happened earlier to make this picture happen?" We now begin to probe the earliest moments of the universe: Inflation (the rapid expansion of the universe a fraction of a second after its birth.). We have ruled out a textbook example of a particular inflation model. But others will be supported with this new evidence.Starting from the time of our picture we can ask: "What must have happened later?” We have compared and combined the new WMAP data with other diverse cosmic measurements (galaxy clustering, Lyman-alpha cloud clustering, supernovae, etc.), and we have found a new unified understanding of the universe: *Universe is 13.7 billion years old with a margin of error of close to 1%. *First stars ignited 200 million years after the Big Bang. *Light in WMAP picture from 379,000 years after the Big Bang. *Content of the Universe: *4% Atoms, 23% Cold Dark Matter, 73% Dark energy. *The data places new constraints on the dark energy. It seems more like a "cosmological constant" than a negative-pressure energy field called "quintessence". But quintessence is not ruled out. *Fast moving neutrinos do not play any major role in the evolution of structure in the universe. They would have prevented the early clumping of gas in the universe, delaying the emergence of the first stars, in conflict with the new WMAP data. *Expansion rate (Hubble constant) value: Ho= 71 km/sec/Mpc (with a margin of error of about 5%) *New evidence for Inflation (in polarized signal) *For the theory that fits our data, the Universe will expand forever. (The nature of the dark energy is still a mystery. If it changes with time, or if other unknown and unexpected things happen in the universe, this conclusion could change.)

64 Состав Вселенной

Состав Вселенной

65 Космология
66 Космология
67 Http://astron.berkeley.edu/~jcohn/lens

Http://astron.berkeley.edu/~jcohn/lens

From http://astron.berkeley.edu/~jcohn/lens.html

68 Космология
69 Космология
70 Evidence for a mysterious

Evidence for a mysterious

Evidence for a mysterious dark energy in the universe: Gazing to the far reaches of space and time, NASA's Hubble Space Telescope identified the farthest stellar explosion ever seen, a supernova that erupted 10 billion years ago. By examining the glow from this dying star, astronomers have amassed more evidence that a mysterious, repulsive force is at work in the cosmos, making galaxies rush ever faster away from each other. [http://hubblesite.org/newscenter/archive]

71 From brian schmidt

From brian schmidt

From Brian Schmidt’s web site, http://msowww.anu.edu.au/~brian/PUBLIC/public.html

72 The Four Pillars

The Four Pillars

The Four Pillars of the Standard Cosmology "The evolution of the world can be compared to a display of fireworks that has just ended; some few red wisps, ashes and smoke. Standing on a cooled cinder, we see the slow fading of the suns, and we try to recall the vanishing brilliance of the origin of the worlds." Lemaitre. The four key observational successes of the standard Hot Big Bang model are the following: Expansion of the Universe Origin of the cosmic background radiation Nucleosynthesis of the light elements Formation of galaxies and large-scale structure The Big Bang model makes accurate and scientifically testable hypotheses in each of these areas and there is remarkable agreement with the observational data. from http://www.damtp.cam.ac.uk/user/gr/public/bb_pillars.html

73 Указание на темную материю

Указание на темную материю

74 Численные оценки

Численные оценки

A galaxy like the Milky Way or Andromeda has a total visible mass of about 6?1010 Msun. The rotation velocity is ~220 km/sec The radius about ~30 kpc Newton: ? total mass: 3.3?1011 Msun ? ~5 times more mass than visible

«Космология»
http://900igr.net/prezentacija/astronomija/kosmologija-66317.html
cсылка на страницу

Астрономия

23 презентации об астрономии
Урок

Астрономия

26 тем
Слайды