Слайд 1Основные модели Вселенной:
Модель де-Ситтера: Модель расширяющейся Вселенной, предложенная в
1917г., в которой не существует вещества или излучения. Эта нереалистическая
гипотеза имела, тем не менее, исторически важное значение, поскольку в ней впервые выдвигалась идея о расширяющейся, а не статичной Вселенной.
Модель Леметра: Модель Вселенной, которая начинается с Большого взрыва, сменяющегося затем статической фазой, и последующим бесконечным расширением. Модель названа по имени Дж. Леметра, который в 1927г. Опубликовал работу по расширению Вселенной. Он первым предложил рассматривать процесс расширения Вселенной от состояния «первичного атома», в то время как Эйнштейн все еще был сторонником теории статической Вселенной.
Слайд 2Модель Милна: Модель расширяющейся вселенной без использования теории относительности, предложенная
в 1948г. Эдвардом Милном. Это расширяющаяся, изотропная и однородная Вселенная
не содержащая вещества. Она имеет отрицательную кривизну и незамкнута.
Модель Фридмана: Модель Вселенной, которая может коллапсировать внутри себя. В 1922г. Советский математик А. А. Фридмин, анализирую уравнения общей теории относительности Эйнштейна, пришел к выводу, что Вселенная не может находиться в стационарном состоянии – она должна либо расширяться, либо пульсировать. Сначала это работа было полностью проигнорирована, но позже на нее обратили внимание в связи с моделью Леметра. Вселенная Фридмана может быть замкнутой, если плотность вещества в ней достаточно велика, чтобы остановить расширение. Этот факт привел к поиску, так называемой недостающей массы. В дальнейшем выводы Фридмана получили подтверждение в астрономических наблюдениях, обнаруживших в спектрах галактик так называемое красное смещение спектральных линий, что соответствует взаимному удалению этих звездных систем.
Модель Эйнштейна-де Ситтера: самая простая из современных космологических моделей, в которой Вселенная имеет нулевое давление, нулевую кривизну и бесконечную протяженность, а ее расширение не ограничено в пространстве и во времени. Предложенная в 1932 г. эта модель является частным случаем(при нулевой кривизне) более общей Вселенной Фридмана.
Слайд 3Космологическая модель Канта
Вплоть до начала ХХ века, когда возникла теория
относительности Альберта Эйнштейна, в научном мире общепринятой была теория бесконечной
в пространстве и во времени, однородной и статичной Вселенной. О безграничности Вселенной сделал предположение Исаак Ньютон (1642-1726), а философ Эммануил Кант (1724-1804) развил эту идею, допустив, что вселенная не имеет начала и во времени. Он объяснял все процессы во Вселенной законами механики, незадолго до его рождения описанными Исааком Ньютоном.
Слайд 4Забытый соперник Большого взрыва
Теория Большого взрыва сейчас считается столь
же несомненной, как и система Коперника. Однако вплоть до второй
половины 1960-х она отнюдь не пользовалась всеобщим признанием, и не только потому, что многие ученые с порога отрицали саму идею расширения Вселенной. Просто у этой модели имелся серьезный конкурент. Через 11 лет космология как наука сможет отмечать свой столетний юбилей. В 1917 году Альберт Эйнштейн осознал, что уравнения общей теории относительности позволяют вычислять физически разумные модели мироздания. Классическая механика и теория гравитации такой возможности не дают: Ньютон пытался построить общую картину Вселенной, однако при всех раскладах она неизбежно схлопывалась под действием силы тяготения. Эйнштейн решительно не верил в начало и конец мироздания и поэтому придумал вечно существующую статичную Вселенную
Слайд 5МАСШТАБНЫЙ ФАКТОР
где квадрат элемента длины
пространственные координаты; индексы
пробегают значения 1, 2,
3; по дважды встречающимся индексам осуществляется суммирование;
пространственный метрический тензор, описывающий
геометрию однородного изотропного 3-мерного пространства
Слайд 6Теория "Большого Взрыва" - Вселенная XXв
Сотворение Вселенной заняло вовсе не шесть дней -
основная
доля работы была завершена гораздо раньше.
Календарь Вселенной
Планковская эра
10–43 с. Планковский момент.
Происходит отделение
гравитационного взаимодействия. Размер Вселенной
в этот момент равен 10–35 м (наз Планковская длина)
10–37 с. Инфляционное расширение Вселенной.
Эра великого объединения
10–35 с. Разделение сильного и электрослабого взаимо-
действий. 10–12 с. Отделение слабого взаимодействия
и окончательное разделение взаимодействий.
Адронная эра
10–6 с. Аннигиляция протон-антипротонных пар. Ква-
рки и антикварки перестают существовать, как
свободные частицы.
Лептонная эра
1 с. Формируются ядра водорода.
Начинается ядерный синтез гелия.
Слайд 7 Эра нуклеосинтеза
3 минуты. Вселенная состоит на 75%
из водорода и на
25% из гелия, а также следовых количеств
тяжелых
элементов.
Радиационная эра
1 неделя. К этому времени излучение термализуется.
Эра вещества
10 тыс. лет. Вещество начинает доминировать во Все-
ленной. 380 тыс. лет. Ядра водорода и электроны ре-
комбинируют, Вселенная становится прозрачной для
излучения.
Звездная эра
1 млрд лет. Формирование первых галактик. 1 млрд
лет. Образование первых звезд. 9 млрд лет. Образо-
вание Солнечной системы. 13,5 млрд лет. Текущий
момент развития нашей Вселенной.