Краткий обзор современного понимания ранних стадий развития Вселенной от Большого Взрыва до современных состояний и моделей будущего развития.

1. ОТ АСТРОНОМИИ
К БОЛЬШОМУ ВЗРЫВУ
Орлов Илья Олегович
Новосибирский государственный университет
Большой новосибирский планетарий

2. Звёздное небо

3. Солнечная система

6. Как всё началось?
 Гипотеза № 1: так пожелали боги
(Древняя Греция и т.д.)
 Вселенная принципиально
непознаваема и зависит от
капризов высших сущностей
 Неконструктивно!

7. Как всё началось?
 Гипотеза № 2: всегда было 
 Вселенная стационарна и не слишком
изменяется с течением времени
 Отлично, но откуда она взялась?
 У каждого явления должна быть причина!

8. Эффект Доплера
 Изменение частоты света (и высоты звука)
при движении источника
 Можем определять скорости объектов

9. Закон Хаббла
 Чем дальше объект от нас, тем быстрее он
от нас удаляется:
V = H r
 Вся Вселенная от нас убегает??
 Значит, когда-то все объекты были ближе.
 Может, когда-то вся Вселенная была
сверхплотнойточкой?

10. Как всё началось?
 Гипотеза № 3: Большой взрыв
 Когда-то Вселенная была сверхмалой
сверхплотной сверхгорячей точкой
 Температура 1032 К
 Плотность 1093 г/см3
 Температура 1032 К
 После этого она постепенно расширяется и
охлаждается

11. Как мы дошли до жизни такой
 Наблюдательная астрономия «дипскай»
+
 Физика элементарных частиц и энергий
+
 Общая теория относительности
=
 Модель эволюции Вселенной в целом

12. Краткая история всего

13. Реликтовое излучение
 Со всех сторон одинаковое
 Одна длина волны = одна энергия фотонов
 Неземной источник

14. Причинно-связанные области
 Испущено через 300 тыс. лет после БВ
 Размер Вселенной тогда – 600 тыс. св. лет.
 Видимый размер Вселенной сейчас –
27,6 млрд. св. лет
 Но! – из всех областей излучение
одинаковое!
 Что-то где-то не так…

15. Инфляционная модель
 Экспоненциальное! расширение Вселенной
 со скоростью света – конкретные проблемы
 10-36 – 10-32 секунд после Большого взрыва

16. Краткая история всего

17. Массовый состав Вселенной

18. Тёмная материя = 23 %
 Имеет массу
 гравитационно воздействует на материю
 Скапливается в галактиках
 образует сферически симметричные облака
 Практически не взаимодействует с
«обычной» материей
 Неизвестный тип элементарных частиц
 даже не нейтрино

19. Тёмная энергия = 73 %
 НЕ материя!
 энергия неизвестного поля
 Обеспечивает ускоренное
разбегание Вселенной
 Равномерно
распределена
по Вселенной
 Свойство вакуума?

20. Будущее Вселенной: вариант 1
 Если ускоренное расширение неограничено:
 3 млрд. лет – столкновение с галактикой в
Андромеде
 100 млрд. – 1 трлн. лет – объединение локальной
группы галактик
 2 трлн. лет – внешние галактики недоступны для
обнаружения
 1014 лет – конец звездообразования
 1015 лет – планеты падают на звёзды
 1020 лет – материя покинет галактики или скопится
в центральных чёрные дырах

21. Будущее Вселенной: вариант 1
 Если ускоренное расширение неограничено:
 1034 лет – начало распада протонов
 1040 лет – конец распада протонов – остались
электроны, фотоны и нейтрино (иЧМ/ЧЭ?)
 1040–10100лет – эра чёрных дыр
 10100 лет – чёрные дыры испарились, пустая
Вселенная из одиночных элементарных частиц
 Потом, возможно, снова Большой Взрыв
 и всё начнётся сначала 

22. Будущее Вселенной: вариант 2
 Если расширение не бесконечно:
 с определённого момента Вселенная будет
сжиматься
 формируются сверхмассивные чёрные дыры
 единая чёрная дыра
 Плацдарм для следующего
Большого взрыва?

23. Будущее Вселенной: вариант 3
 При бесконечном коэффициенте расширения:
 все объекты Вселенной будут удаляться друг от
друга
 в том числе звёзды, планеты, молекулы и атомы
 время жизни Вселенной – около 37 млрд. лет.
 За 60 млн. лет до конца – разлёт галактик
 За 3 мес. до конца – распад Солнечной системы
 Последние минуты – распад звёзд и планет
 R.I.P.

24. И много других вариантов...

25. Есть вопросы?
• OrlovIO@gmail.com
• http://vk.com/orlovio
Как получить презентации лекций?
• http://slideshare.net/OrlovIO
• или написать по почте и попросить :)
• Приходите в Планетарий на олимпиадный
курс по физике и астрономии 