Modern kozmológiai modellek az univerzum (1)
Modern kozmológia .......................................................... 4
A standard modell a világegyetem ................................................. 6
Big Bang és a táguló világegyetem ................... 8
Az infláció fogalma ....................................................... 10
Irodalom ........................................... 13
Modern kozmológia - nehéz, összetett és gyorsan növekvő rendszer a természetes -, a tudományos és filozófiai ismereteket a világegyetem egészének alapján mind a megfigyelési adatokat, és az elméleti megállapítások kapcsolódó fedett csillagászati megfigyelések az univerzumban.
A kapcsolat a fizika és a kozmológia, hogy az univerzum egészében ugyanazok a természeti törvények szabályozzák, hogy a viselkedése az egyes összetevők. Ebben az esetben a döntő szerepet a kozmológiai folyamatok gravitáció.
Modern kozmológiai modell az univerzum alapján az általános relativitáselmélet A. Einstein, amely szerint az idő és a tér eloszlását mutató határozza gravitációs tömegek az univerzumban. A tulajdonságai egészének miatt az átlagos sűrűség az anyag és a többi kifejezetten fizikai tényezők.
Klasszikus newtoni cosmology feltételezhető statikus, térbeli az anyag stabilitásának a világegyetemben, amely feltételezi, hogy egyenletesen oszlik. Ez vezette be a hierarchikus elmélet a világegyetem Charlier, amelynek alapja az elmélet a mechanika és a módosított Newton elmélete a gravitáció került. Az alapvető posztulátumain klasszikus newtoni kozmológia közül
• univerzum - ez vsesuschestvuyuschaya. A kozmológia érzékeli a világot, ahogy önmagában létezik, a körülményektől függetlenül a tudás.
• Tér és idő abszolút világegyetem, nem függ az anyagi tárgyak és folyamatok
• A tér és idő metrikailag végtelen.
• Tér és idő homogén, izotróp.
• Az univerzum helyhez kötött, nem szenved evolúció. Módosíthatja adott térben rendszer, de nem a világ egészére.
Newtoni kozmológiai világkép meghatározó maradt a 20. század elején. 1
A megjelenése a modern kozmológia fejlesztéséhez kapcsolódó, a XX század relativisztikus elmélete a gravitáció és az általános relativitáselmélet Alberta Eynshteyna elmélet elemi részecske fizika és a csillagászat extragalaktikus.
Az első szakaszban a fejlődés a relativisztikus kozmológia, a fő figyelmet fordítottak a geometria az univerzum (téridő görbülete és a lehetőségét, hogy egy zárt térben). Ebben a modellben, a térbeli térfogat a univerzum egyenletesen eloszoljon az olvadékban véges galaxisok; de a határokat ebben a térben van. Ez nem gyakori, végtelenül minden irányban, és zárva is.
A második szakaszban lehetne kelt munka AA Friedman, ahol kimutatták, hogy a görbült tér nem lehet rögzíteni, meg kell bővíteni vagy szerződés. Élen jár most készül a mechanikai problémák a világegyetem és annak „kor” (toldathossz).
A harmadik szakasz kezdődik modelleket „forró” a világegyetem második felében a 40-es. A fő figyelem most át a fizika az univerzum - a halmazállapot és fizikai folyamatok játszódnak különböző szakaszaiban az univerzum tágulását, beleértve a legkorábbi szakaszában, amikor az állam nagyon szokatlan volt. Együtt a kozmológiai gravitáció törvénye fontosabbá válik, termodinamika, az adatok a nukleáris fizika és elemi részecske fizika. 2
A standard modell a világegyetem
Standard modell most hívott az elmélet, amely a legjobban tükrözi, hogy megértsük a forrás anyag, amelyből az univerzum épült. A standard modell, egy általánosított formában, egy elmélet a szerkezet az univerzum, amelyben számít áll túró és leptonok, és erős, elektromágneses és gyenge kölcsönhatás közöttük vannak leírva elméletek nagy egyesület.
A standard modell tartalmazza az alábbiakat:
Minden anyag áll 12 alapvető részecskék fermionok 6 leptonok (elektron, müon, tau-lepton és három neutrínók), és 6 túró.
Quark vesz részt erős, gyenge, és az elektromágneses kölcsönhatások; töltésű leptonok (elektron, müon, tau leptonok) - gyenge és az elektromágneses; neutrínó - csak gyenge kölcsönhatás.
Mindhárom kölcsönhatás alakul következtében a posztulátum, hogy a világunk szimmetrikus a három szelvény transzformációk.
Ellentétben az elektromágneses és erős, gyenge kölcsönhatás lehet keverni fermion különböző generációk, ami instabilitást a részecskék, kivéve a legkönnyebb. 3
Extrapoláció a megfigyelt univerzum tágulását vissza az időben eredményeket használatakor az általános relativitáselmélet, és néhány más alternatív elméletek a gravitációs végtelen sűrűségű és hőmérsékletű az utolsó időben a múltban. Sőt, az elmélet nem ad lehetőséget arra, hogy beszélni bármit, ami megelőzte ezt a pillanatot, és a méret a világegyetem, akkor változnak - lett tömörítve a pontot. Ez az állapot az úgynevezett kozmológiai szingularitás, és jelzi a hiba leírása az univerzum a klasszikus általános relativitáselmélet. Milyen közel a szingularitás kivetíthetõek ismert fizika, a tárgya a tudományos vita, de a gyakorlatban általánosan elfogadott, hogy a kor doplankovskuyu úgy az ismert módszerek nem.
Big Bang és a táguló világegyetem
A leggyakoribb a kozmológiában a modell egy homogén izotróp bizonytalan forró táguló univerzum, épül alapján az általános relativitáselmélet és a relativisztikus gravitációelmélete által létrehozott Albert Einstein 1916-ban az alapja ez a modell két feltevésen alapul: a tulajdonságok a világegyetem azonos minden ponton (homogenitás) és irányok (izotróp). Ebből következik az úgynevezett tér görbülete és görbületi kapcsolatban tömege sűrűségű (energia). A kozmológia, ezek alapján posztulátumok - relativisztikus.
Egy fontos pont ez a modell a bizonytalanság. Ez határozza meg a két posztulátumain relativitás:
1. A relativitás elve, amely kimondja, hogy minden inerciális rendszerek, a törvényeket megmarad, függetlenül az, hogy milyen sebességgel egyenletesen és egyenes vonalban halad e rendszerek egymáshoz képest;
2. Kísérleti igazolás állandóságának a fénysebesség.
A relativitáselmélet azt sugallta, hogy a görbült tér nem lehet rögzíteni: vagy bővíteni vagy szerződés. Először észre a szentpétervári fizikus és matematikus AA Friedman 1922-ben Az empirikus megerősítést ezt a következtetést felfedezése volt az amerikai csillagász E. Hubble 1929-ben, az úgynevezett daru elmozdulás.
„A vöröseltolódás” - egy csökkentő elektromágneses sugárzás frekvenciák eltolódott a vörös vége a látható része a spektrum vonal. Szerint a korábban észlelt Doppler-effektus eltávolítása néhányan - a vibrációk forrását érzékeljük a rezgési frekvenciája csökken, a hullámhossz ennek megfelelően növekszik. Ha a sugárzás „bőrpír”, azaz a spektrális vonalak irányába tolódnak hosszabb vörös hullámok.
Megnyílt a „vöröseltolódás” arra a következtetésre vezetett a recesszió a galaxisok és a az univerzum tágulását.
Ha a világegyetem tágul, akkor jött egy időben. Minden, ami létezik a világon anyag képződik a másodperc törtrésze alatt a végtelenül mennyisége és azonnal elkezdett szétszórja minden irányban, elképzelhetetlen sebességgel. Az univerzum tágulását érdemi eredetileg a legmagasabb hőmérséklet hűvös volt. Hűtés közben a legkisebb elemi részecskék egyesült protonok és a neutronok, amely viszont, képződött hidrogénatomok és a hélium gázok. Arányuk, s ma már a nagy részét az univerzumban. 4
Az infláció fogalma belép a korábbi szakaszában az időben a világegyetem keletkezéséről, vagyis hiszen a vákuum-szerű állapot önmagában. Az alapötlet e fogalom abban a tényben rejlik, hogy a nagyon korai szakaszában az esemény, a világegyetem nem volt stabil, vákuum-szerű állapot, nagy energiasűrűségű. Úgy gondoljuk, hogy ez az energia, mint kiindulási anyag, származott a kvantum vákuum, azaz mintha a semmiből.
Ha beszélünk a fizikai vákuum, akkor a vákuum, nincs rögzítve a részecskék, mezők és hullámok, de másrészt ez nem egy élettelen semmis. Az fizikai vákuum érti teljesen mentes az anyag tér a modern fizika. Kvantumtérelmélet kimondja, hogy, összhangban a bizonytalansági elv virtuális részecskék folyamatosan képződnek és eltűnnek a fizikai vákuumos: származnak az úgynevezett nulla pont ingadozások mezőket. Bizonyos elméletek vákuumos mezőnek lehet egy nem-triviális topológiai tulajdonságokkal, de nem kizárólag, hanem elméletileg lehet több különböző vákuumot különböző energiasűrűség, és a t. D. Vannak azonban olyan virtuális részecskék, amelyek előállítása mulandó lét és eltűnnek. Ennek megfelelően, a vákuum tele ezeket a virtuális részecskék kölcsönhatásban áll egymással, a koncepció a energiaszintjeit vákuum. Ennek megfelelően, a rendelkezésre álló energia vákuumban, található különböző szinteken, és éppen azért, mert az ezeket a szinteket, és a folyamatok közötti kölcsönhatás léphet fel. Az inflációs elmélet nem csak a fizikai vákuum, ez azt jelenti, hogy létezik olyan izgatott vagy hamis vákuum. Úgy véljük, hogy a születő világegyetem korai stádiumban, és éppen izgatott kvantumrendszer. Annak ellenére, hogy a vákuum állapot instabil, és hajlamos a pusztulás, fektetett hatalmas potenciált taszító folyamatokat. Ezek a folyamatok a felelősek az univerzum tágulását. Szerint inflációs elmélet a világegyetem tágulásának a 10-50-szer nagyobb, mint feltételezték a fogalom az ősrobbanás. Ezen elmélet szerint egy kiterjesztése, így gigantikus roppant energiát, és így van egy hőmérséklet-csökkenés a térben. Az energia, ami kiosztásra került eredményeként hamis vákuum bomlása, elment az azonnali fűtés az univerzumban. Úgy tartják, hogy a fűtési hőmérséklet eléri a körülbelül 27 október 5 K
Összefoglalva azt mondhatjuk, hogy sok különböző elméletek és feltételezések a modern kozmológia, amelyek joga létezni. Mindegyikük lehet kísérletileg bizonyított, és cáfolták, így kibír bármelyike véleménye nem ésszerű és meg kell vizsgálnia minden szempontból. A modernitás fejlődik ezen a napon, és valószínűleg lesz több fejlett koncepciók és modellek megszületett a világegyetem, de amíg az emberiség betartja azokat, amelyek jelenleg nem létezik.
Irodalom: