Fig p669.

Præsentationer af emnet: "Fig p669."— Præsentationens transcript:

1 Fig p669

2 Baggrund Generel relativitetsteori: Tyngdekraft krummer rummet og kan afbøje lys. Rum og tid hænger sammen. (DLU p187)

3 Baggrund Generel relativitetsteori: Tyngdekraft krummer rummet og kan afbøje lys. Rum og tid hænger sammen. (DLU p187) Den matematiske løsning af ligningerne giver et ustabilt Univers med et Big Bang. Einstein indførte en kosmologisk konstant i sine ligninger for at få et stabilt univers Filosofisk var det for mange et stort problem.

4 Baggrund Generel relativitetsteori: Tyngdekraft krummer rummet og kan afbøje lys. Rum og tid hænger sammen. (DLU p187) Den matematiske løsning af ligningerne giver et ustabilt Univers med et Big Bang. Einstein indførte en kosmologisk konstant i sine ligninger for at få et stabilt univers Filosofisk var det for mange et stort problem. Hubbles lov betyder at rummet udvider sig og der må have været meget højere stofkoncentration tidligere, og dermed et anderledes rum. Dermed blev den kosmologiske konstant aflivet. Den er så kommet på banen igen, idet mørk energi kan optræde som en kosmologisk konstant i ligningerne.

5 Inflation løser problemet med at det krumme rum til er fladt.
Fig p672

6 Fig p671

7 Forudsætninger: Vi er ved erkendelsens grænse – måske er der forhold vi aldrig kommer til at forstå. Naturen er ikke indrettet med eksempelvis det formål at det skal kunne forstås. Big Bang ikke en eksplosion i rummet, men rummet selv der eksploderer. Samtidig med dannelsen af Rum, Tid, Stof.

8 Fig p674

9 E = m c2 Fig p674

10 Spørgsmål om hvad der var før er meningsløse. (pt)
Forudsætninger: Vi er ved erkendelsens grænse – måske er der forhold vi aldrig kommer til at forstå. Naturen er ikke indrettet med eksempelvis det formål at det skal kunne forstås. Big Bang ikke en eksplosion i rummet, men rummet selv der eksploderer. Samtidig med dannelsen af Rum, Tid, Stof. Spørgsmål om hvad der var før er meningsløse. (pt) Udvidelsen af rummet bevirker at stoffet i rummet fjerner sig fra hinanden. at strålingen i rummet udvides. Bliver rødere og koldere vi kan kun se den del af Universet hvorfra lyset har haft tid nok til at nå os. Dette område bliver større og større.

11 Fig p670

12 Spørgsmål om hvad der var før er meningsløse. (pt)
Forudsætninger: Vi er ved erkendelsens grænse – måske er der forhold vi aldrig kommer til at forstå. Naturen er ikke indrettet med eksempelvis det formål at det skal kunne forstås. Big Bang ikke en eksplosion i rummet, men rummet selv der eksploderer. Samtidig med dannelsen af Rum, Tid, Stof. Spørgsmål om hvad der var før er meningsløse. (pt) Udvidelsen af rummet bevirker at stoffet i rummet fjerner sig fra hinanden. at strålingen i rummet udvides. Bliver rødere og koldere vi kan kun se den del af Universet hvorfra lyset har haft tid nok til at nå os. Dette område bliver større og større. Stofkoncentration, Strålingintensitet, Temp: Aftager Afstande, Tid: Vokser

13 Fig p681

14 Spørgsmål om hvad der var før er meningsløse. (pt)
Forudsætninger: Vi er ved erkendelsens grænse – måske er der forhold vi aldrig kommer til at forstå. Naturen er ikke indrettet med eksempelvis det formål at det skal kunne forstås. Big Bang ikke en eksplosion i rummet, men rummet selv der eksploderer. Samtidig med dannelsen af Rum, Tid, Stof. Spørgsmål om hvad der var før er meningsløse. (pt) Udvidelsen af rummet bevirker at stoffet i rummet fjerner sig fra hinanden. at strålingen i rummet udvides. Bliver rødere og koldere vi kan kun se den del af Universet hvorfra lyset har haft tid nok til at nå os. Dette område bliver større og større. Stofkoncentration, Strålingintensitet, Temp: Aftager Afstande, Tid: Vokser De styrende fysiske love afhænger af især temperaturen.

15 Fig p682

16 Kosmologiens grundlag. Universet er på passende skala ens overalt
De samme naturlove gælder i hele Universet Big Bang teoriens 3 søjler Hubbles Lov.

17 Fig p599/DLU p166

18 Kosmologiens grundlag. Universet er på passende skala ens overalt
De samme naturlove gælder i hele Universet Big Bang teoriens 3 søjler Hubbles Lov. Alle målinger af fjerne objekter bekræfter loven. Grundstofsammensætningen.

19 Fig. 29.6 p676 Bemærk af protontallet er konstant. Helium ca. 25%

20 Kosmologiens grundlag. Universet er på passende skal ens overalt
De samme naturlove gælder i hele Universet Big Bang teoriens 3 søjler Hubbles Lov. Alle målinger af fjerne objekter bekræfter loven. Grundstofsammensætningen. Overalt i Universet observeres samme grundstof-sammensætning i overensstemmelse med modellen og efterfølgende grundstofdannelse i stjerner. Baggrundsstrålingen.

21 Fig p648

22 Kosmologiens grundlag. Universet er på passende skal ens overalt
De samme naturlove gælder i hele Universet Big Bang teoriens 3 søjler Hubbles Lov. Alle målinger af fjerne objekter bekræfter loven. Grundstofsammensætningen. Overalt i Universet observeres samme grundstof-sammensætning i overensstemmelse med modellen og efterfølgende grundstofdannelse i stjerner. Baggrundsstrålingen. Fuldstændig overensstemmelse!!! T = K

23 Forhold der stemmer med Big Bang-modellen:

24 Fig p486

25 Forhold der stemmer med Big Bang-modellen:
- Stjernemodeller: Stjernealdre og udviklings-trin, herunder ringe metalindhold i gamle stjerner

26 Fig 27.5 p621

27 Forhold der stemmer med Big Bang-modellen:
- Stjernemodeller: Stjernealdre og udviklings-trin, herunder ringe metalindhold i gamle stjerner Galaksemodeller: Observation af tidlige galakser og deres udvikling (eksempelvis kvasarernes uddøen)

28

29 Forhold der stemmer med Big Bang-modellen:
- Stjernemodeller: Stjernealdre og udviklings-trin, herunder ringe metalindhold i gamle stjerner Galaksemodeller: Observation af tidlige galakser og deres udvikling (eksempelvis kvasarernes uddøen) Universets storskala struktur: (Er måske på vej til at blive forklaret ud fra de små uregelmæssigheder i baggrundsstrålingen)

30 Forhold der stemmer med Big Bang-modellen:
- Stjernemodeller: Stjernealdre og udviklings-trin, herunder ringe metalindhold i gamle stjerner Galaksemodeller: Observation af tidlige galakser og deres udvikling (eksempelvis kvasarernes uddøen) Universets storskala struktur: er måske på vej til at blive forklaret ud fra de små uregelmæssigheder i baggrundsstrålingen Alt peger i det mindste på et ikke-stabilt Univers.

31 Forhold der stemmer med Big Bang-modellen:
- Stjernemodeller: Stjernealdre og udviklings-trin, herunder ringe metalindhold i gamle stjerner Galaksemodeller: Observation af tidlige galakser og deres udvikling (eksempelvis kvasarernes uddøen) Universets storskala struktur: er måske på vej til at blive forklaret ud fra de små uregelmæssigheder i baggrundsstrålingen Alt peger i det mindste på et ikke-stabilt Univers. Der findes i dag ikke målinger/observationer der anfægter Big Bang-modellen. Der findes til gengæld en mængde uafklarede spørgsmål indenfor modellen. Vi vender os nu mod de lidt mere tekniske dele af BBM

32 Fire situationer med hensyn til masseindholdet i Universet efter Big Bang:
Åbent:Tomt Univers: Udvidelsen vil fortsætte med konstant hastighed.

33 Fire situationer med hensyn til masseindholdet i Universet efter Big Bang:
Åbent:Tomt Univers: Udvidelsen vil fortsætte med konstant hastighed. Åbent: Der er ikke ret meget masse: Universet udvider sig så hurtig, at massen ikke kan bremse udvidelsen. (En bold kastes fra jorden med mere end 11 km/s)

34 Fire situationer med hensyn til masseindholdet i Universet efter Big Bang:
Åbent:Tomt Univers: Udvidelsen vil fortsætte med konstant hastighed. Åbent: Der er ikke ret meget masse: Universet udvider sig så hurtig, at massen ikke kan bremse udvidelsen. (En bold kastes fra jorden med mere end 11 km/s) Lukket: Der er meget masse i Universet: Tyngdekraften fra massen er i stand til at bremse udvidelsen. Udvidelsen standser og afløses at Big Crunch. Svarer til at en bold kastes op med lav fart – den falder ned igen.

35 Fire situationer med hensyn til masseindholdet i Universet efter Big Bang:
Åbent:Tomt Univers: Udvidelsen vil fortsætte med konstant hastighed. Åbent: Der er ikke ret meget masse: Universet udvider sig så hurtig, at massen ikke kan bremse udvidelsen. (En bold kastes fra jorden med mere end 11 km/s) Lukket: Der er meget masse i Universet: Tyngdekraften fra massen er i stand til at bremse udvidelsen. Udvidelsen standser og afløses at Big Crunch. Svarer til at en bold kastes op med lav fart – den falder ned igen. Fladt: Grænsen mellem de to sidstnævnte tilfælde: Universets udvidelse vil fortsætte uendeligt, men med aftagende hastighed, der nærmer sig nul.

36 Fire situationer med hensyn til masseindholdet i Universet efter Big Bang:
Åbent:Tomt Univers: Udvidelsen vil fortsætte med konstant hastighed. Åbent: Der er ikke ret meget masse: Universet udvider sig så hurtig, at massen ikke kan bremse udvidelsen. (En bold kastes fra jorden med mere end 11 km/s) Lukket: Der er meget masse i Universet: Tyngdekraften fra massen er i stand til at bremse udvidelsen. Udvidelsen standser og afløses at Big Crunch. Svarer til at en bold kastes op med lav fart – den falder ned igen. Fladt: Grænsen mellem de to sidstnævnte tilfælde: Universets udvidelse vil fortsætte uendeligt, men med aftagende hastighed, der nærmer sig nul. Man indfører den kritiske massefylde , som den gennemsnitlige massefylde Universet skal have i det tredje tilfælde. Den kosmiske tæthedsparameter:

37 Fire situationer med hensyn til masseindholdet i Universet efter Big Bang:
Åbent:Tomt Univers: Udvidelsen vil fortsætte med konstant hastighed. Åbent: Der er ikke ret meget masse: Universet udvider sig så hurtig, at massen ikke kan bremse udvidelsen. (En bold kastes fra jorden med mere end 11 km/s) Lukket: Der er meget masse i Universet: Tyngdekraften fra massen er i stand til at bremse udvidelsen. Udvidelsen standser og afløses at Big Crunch. Svarer til at en bold kastes op med lav fart – den falder ned igen. Fladt: Grænsen mellem de to sidstnævnte tilfælde: Universets udvidelse vil fortsætte uendeligt, men med aftagende hastighed, der nærmer sig nul. Man indfører den kritiske massefylde , som den gennemsnitlige massefylde Universet skal have i det tredje tilfælde. Den kosmiske tæthedsparameter:

38 Fig p658

39 Fig. 28.21 p660 Se DLU p194 for andre symboler

40 Skalafaktor: Q(t) angiver hvor stort Universet er til tiden t relativt til den nuværende størrelse. (t0 = nu) To værdier er derfor givne: Q(tBig Bang) = 0, Q(t0) = 1 Et væsentligt mål i kosmologien er at bestemme Q(t)

41 Skalafaktor: Q(t) angiver hvor stort Universet er til tiden t relativt til den nuværende størrelse. (t0 = nu) To værdier er derfor givne: Q(tBig Bang) = 0, Q(t0) = 1 Et væsentligt mål i kosmologien er at bestemme Q(t) I det simple tilfælde med et (næsten) tomt Univers er

42 Skalafaktor: Q(t) angiver hvor stort Universet er til tiden t relativt til den nuværende størrelse. (t0 = nu) To værdier er derfor givne: Q(tBig Bang) = 0, Q(t0) = 1 Et væsentligt mål i kosmologien er at bestemme Q(t) I det simple tilfælde med et (næsten) tomt Univers er I det mere realistiske tilfælde, med et fladt Univers:

43 Skalafaktor: Q(t) angiver hvor stort Universet er til tiden t relativt til den nuværende størrelse. (t0 = nu) To værdier er derfor givne: Q(tBig Bang) = 0, Q(t0) = 1 Et væsentligt mål i kosmologien er at bestemme Q(t) I det simple tilfælde med et (næsten) tomt Univers er I det mere realistiske tilfælde, med et fladt Univers: Det var ikke så godt! Konflikt med bl.a. stjernealdre. 13.7·109 år stemmer bedst med det tomme Univers!

44 Skalafaktor: Q(t) angiver hvor stort Universet er til tiden t relativt til den nuværende størrelse. (t0 = nu) To værdier er derfor givne: Q(tBig Bang) = 0, Q(t0) = 1 Et væsentligt mål i kosmologien er at bestemme Q(t) I det simple tilfælde med et (næsten) tomt Univers er I det mere realistiske tilfælde, med et fladt Univers: Det var ikke så godt! Konflikt med bl.a. stjernealdre. 13.7·109 år stemmer bedst med det tomme Univers! Forklaringen er at den mørke energi giver en anden formel for Q(t). Det er indbygget i næste figur:

45