Презентация по астрономии "Вселенная"

• 1 слайд

  ВСЕЛЕННАЯ
  Преподаватель: Зубовский И.В.
  

• 2 слайд

  Понятие космологии
  Космологией называется область астрономии, которая изучает происхождение и развитие Вселенной в целом. С точки зрения космологии Вселенная представляет собой систему с особыми свойствами.
  Основными объектами изучения космологии являются первые звезды и галактики, реликтовое излучение (электромагнитное, гравитационно-волновое и нейтринное) и вспышки далеких сверхновых.
  

• 3 слайд

  Первоначально люди объясняли процесс сотворения наблюдаемого мира действием сверхъестественных сил — богов. 
  Амон (Амен, Амун, Имен) — древнеегипетский бог Солнца, царь богов и покровитель власти фараонов.
  Хронос – титан, бог времени. Был рождён из первичного хаоса – бесформенной совокупности пространства и материи. Его причисляют к основателям мира. Именно он затем породил три стихии – огонь, воздух и воду. Впоследствии в результате их слияния и образовалась земля.
  

• 4 слайд

  Последние пять веков ученые стараются объяснить процесс эволюции Вселенной с помощью естественных законов физики, химии и т. д.
  На фотографии изображен Альберт Эйнштейн.
  В 1930-х годах Альберт Эйнштейн высказал идею о том, что Вселенная может переживать бесконечный цикл больших взрывов и больших сжатий. 
  

• 5 слайд

  Понятие Вселенной
  Вселенная – это все что существует: пространство, материя, время, энергия. В нее входят все планеты, звезды, и любые другие космические тела.
  Наблюдаемая Вселенная— понятие в космологии Большого взрыва, описывающее часть Вселенной, являющуюся абсолютным прошлым относительно наблюдателя.
  С точки зрения пространства, это область, из которой материя (в частности, излучение, и, следовательно, любые сигналы) успела бы за время существования Вселенной достичь нынешнего местоположения (в случае человечества — современной Земли), то есть быть наблюдаемой.
  

• 6 слайд

  Что такое Большой взрыв?
  Большой взрыв относится к разряду теорий, пытающихся в полном объеме проследить историю рождения Вселенной, определить начальные, текущие и конечные процессы в ее жизни. Большинство ученых принимают именно эту теорию.
  

• 7 слайд

• 8 слайд

  С чего все началось?
  Космологическая сингулярность — состояния Вселенной в определённый момент времени в прошлом, когда плотность энергии (материи) и кривизна пространства-времени были очень велики.
  
  Иными словами: Состояние, при котором вещество имеет почти бесконечные значения плотности и температуры, а само оно стремится к нулю.
  ВАЖНО! Сингулярность, не подчиняется ни одному из известных законов физики.
  Никакие наши сведения о том, что произошло после Большого взрыва, не могут дать нам никакой информации о том, что происходило до этого. Это является одной из самых серьезных проблем космологии.
  

• 9 слайд

  Первый момент, воссоздание которого допускается физическими теориями, – это Планковская эпоха, формирование которой стало возможным спустя 10-43 секунд после Большого взрыва.
  Температура материи доходила до 1032 К, а ее плотность равнялась 1093 г/см3
  Следующий период, характеризующийся показательным расширением Вселенной, наступил еще через 10-35 секунд. Его назвали «Космической инфляцией»
  В этот период вещество было достаточно компактным и в нем установилось тепловое равновесие. То есть оно не разлетелось в окружающее пространство.
  

• 10 слайд

  Эти события произвели кварк-глюонную плазму, использовавшуюся для формирования протонов и нейтронов.
  Зарождение материи сопровождалось одновременным возникновением антиматерии.
  Материя и антиматерия взаимодействуют между собой. В результате возникает излучение. В определенный момент времени количество материи и антиматерии стало разным (материи стало больше). Это позволило Вселенной возникнуть.
  

• 11 слайд

  Реликтовое излучение – это фоновое микроволновое излучение, одинаковое во всех направления и имеет спектр, характерный для абсолютно черного тела при температуре ~ 2.7 K
  Спектр реликтового излучения равен 2,75 Кельвина, что аналогично саже охлажденной до такой температуры. Такое вещество всегда поглощает падающее на него излучение (свет), как бы вы на него не воздействовали.
  

• 12 слайд

  Впервые о реликтовом излучении упоминал Георгий Антонович Гамов (Джордж Гамов), когда пытался объяснить теорию большого взрыва. Он предполагал, что некое остаточное излучение заполняет пространство постоянно расширяющейся вселенной.
  В начале 60-х годов Роберт Дикке и Яков Зельдович получили те же результаты, что и Гамов фиксируя волны, интенсивность излучения которых не зависела от времени. Пытливому уму ученых пришлось создать специальный радиотелескоп для более точной регистрации реликтового излучения
  

• 13 слайд

  Эпоха элементарных частиц
  

• 14 слайд

  Состав атома
  

• 15 слайд

  Пришедшая вслед за этим эпоха «нуклеосинтеза» ознаменовалась объединением протонов в легкие изотопы. Первые образованные ядра имели короткий срок существования, они распадались при неизбежных столкновениях с другими частицами. Более устойчивые элементы возникли уже после трех минут, прошедших после сотворения мира.
  
  
  

• 16 слайд

  Гравитация
  Гравитация — универсальное фундаментальное взаимодействие между всеми материальными телами.
  Существует 4 фундаментальных взаимодействия
  гравитационное;
  Электромагнитное (между частицами, обладающими электрическим зарядом);
  Сильное (ядерное взаимодействие);
  Слабое (распады ядер и элементарных частиц).
  Через 380 тыс. лет со времени Большого взрыва появился атом водорода. Увеличение влияния гравитации послужило окончанием начального периода формирования Вселенной и дало старт процессу возникновения первых звездных систем.
  

• 17 слайд

  Кратко подводим итоги…
  Сингулярность
  ---------БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ--вот тут появилось время, пространство, материя------
  Планковская эпоха (рождение частиц)
  Эпоха Великого объединения (рождение сил гравитации)
  Эпоха инфляции (Вселенная расширяется)
  Электрослабая эпоха (Частицы продолжают рождаться, сильное взаимодействие и гравитация отделены от вещества)
  Кварковая эпоха (все фундаментальные взаимодействия начинают существовать отдельно, все вещество – безмассовый «кварковый суп»)
  --------прошло меньше 1 секунды----------------------
  Андронная эпоха (образуются протоны и нейтроны)
  --------прошло 100 секунд---------------------------------
  Лептонная эпоха (возникают лептоны, сюда относят электроны, нейтрино и др.)
  Протонная эпоха (появляются простые химические элементы)
  --------прошло более 300 тысяч лет----------------------------------
  Темные века (водородно-гелиевая масса и реликтовое излучение.)
  --------прошло 500 млн. лет----------------------------------------------
  Реионизация (облака водорода и гелия сжимаются, появляются первые звезды, стали появляться галактики)
  --------прошло 800 млн. лет----------------------------------------------
  Эра вещества (молодые звезды формируют протопланетные диски, образовываются планетарные системы)
  
  

• 18 слайд

  Что нужно знать о Вселенной?
  Возраст Вселенной – 13,8 млрд. лет
  Самый распространенный элемент – водород ( H )
  Вселенная расширяется с ускорением
  

• 19 слайд

  Тёмная энергия
  Статус: гипотетическая
  Никто не знает, что это такое и как это точно работает.
  
  Этот вид энергии был введен для того, чтобы объяснить расширение Вселенной с ускорением.
  
  Что известно в настоящий момент?
  
  Очень равномерно распределена.
  Имеет низкую плотность.
  Не взаимодействует с обычной материей посредством фундаментальных взаимодействий, кроме гравитации. (с гравитацией тоже все не так просто, гравитация есть, а гравитон – частица, отвечающая за взаимодействие не найдена)
  Заполняет равномерно ВСЕ пустое пространство.
  

• 20 слайд

  Тёмная материя
  Статус: гипотетическая
  Никто не знает, что это такое и как это точно работает.
  
  Этот вид материи не участвует в электромагнитном взаимодействии, а значит наблюдать мы его не можем.
  
  Проявляется только в гравитационном взаимодействии
  
  Нужна для объяснения аномально высокой скорости вращения галактик.
  
  Возможно, тормозит расширение Вселенной.
  
  В зависимости от скорости частиц различают горячую и холодную тёмную материю. 
  Горячая тёмная материя состоит из частиц, движущихся с околосветовыми скоростями, холодная – из массивных медленно движущихся частиц.
  

• 21 слайд

  Почему мы говорим о темной энергии и темной материи?
  Ответ – проблема скрытой массы.
  Наблюдаемое движение небесных тел отклоняется от законов небесной механики. Значит современная физика что-то не учитывает…
  

• 22 слайд

  Что будет дальше?
  

• 23 слайд

  Если Вселенная продолжит расширяться с ускорением, то должен произойти Большой Разрыв.
  В критический момент сила расширения возобладает над гравитационной, удерживающей вместе скопления галактик и звезд. При дальнейшем увеличении Вселенной прекратят существование планеты и более мелкие объекты, разрушатся даже атомы.
  Если Вселенная начнет замедляться, то должно произойти Большое Сжатие.
  Это приведет к образованию одного мегаскопления звезд на месте здравствующего сегодня Космоса. В галактиках не прекратится рождение звезд, но с уменьшением границ Вселенной, показатель ее температуры будет непрерывно возрастать. В дальнейшем испарятся все планеты, а известная материя преобразуется в черные дыры. Слияние этих объектов вызовет сингулярность – появление большой черной дыры. Возможно, что далее придет время эпохи без ясного источника энергии – так называемый период «вечной тьмы».
  
  

• 24 слайд

  Теории возникновения Вселенной.
  Теория Большого Взрыва (Big Bang)
  Креационизм (Все создал Бог, это самая первая теория из всех существующих)
  Теория струн (говорит о том, что Вселенная существовала всегда)
  Хаотическая теория инфляции – теория Андрея Линде (существование множества миров, независимых друг от друга, возникших неодновременно и имеющих разный набор элементарных частиц)
  Теория Ли Смолина (Большой взрыв – фазовый переход между двумя различными состояниями, наша Вселенная возникла из черной дыры)
  Теория Мультивселенной (наша Вселенная – потомок более старшей Вселенной)
  Теория Белых и Черных дыр (черные дыры гравитационно сжимают вещество и оно появляется из белых дыр)
  Большой скачок (Вселенная коллапсирует сама в себя, порождая новую сингулярность и снова взрывается)
  Теория циклической Вселенной (бесконечный цикл взрывов и сжатий при определенных взаимодействиях)
  
  
  

• 25 слайд