Vznik vesmíru.

Prezentace na téma: "Vznik vesmíru."— Transkript prezentace:

1 Vznik vesmíru

2 Původně si lidé mysleli, že se vesmír nerozpíná, že neměl žádný počátek, ani konec, že tu byl, je a bude navždy v prakticky nezměněném stavu. Lidem to připadalo naprosto logické, jelikož při pohledu na nebe se hvězdná obloha jeví jako neměnná a úplně stálá (kromě lokálních jevů, jako například pohybu, planet měsíce, atd.)

3 Po dlouhé době se ovšem přišlo na to, že se pohybují i jednotlivé hvězdy a galaxie. U galaxií navíc bylo zjištěno, že jejich pohyb je velmi rychlý (blízký rychlosti světla), a že se každá vzdaluje od všech ostatních. To znamená, že se vesmír rozpíná. Pokud by jsme si tento jev představili pozpátku, dojdeme k závěru, že někdy v minulosti se musela veškerá hmota vesmíru nacházet ve velmi malém prostoru těsně u sebe

4 Teorie vzniku tzn., že neexistovala žádná seskupení jako galaxie, či samostatné objekty a vesmír měl svůj časový počátek. S tím se ale velké množství vědců nehodlalo smířit, a snažili se nalézt teorii, která by zachovala časovou věčnost vesmíru. To se povedlo Hermannu Bondimu, Fredu Hoyleovi a Thomasi Goldovi, kteří v r přišli s teorií ustáleného stavu (model stacionárního vesmíru) Podle jejich teorie by byl vesmír stále stejný jako dnes, sice by se rozpínal, ale vznikala by v něm hmota z ničeho a zaplňovala vzniklé mezery, čímž by se zachovala stálá hustota vesmíru

5 v té samé době přišel americký vědec ruského původu, George Gamow s téměř dokonalou teorií, která byla později Fredem Hoylem posměšně nazvána big bang, tedy velký třesk

6 Velký třesk – Big Bang Tato nejznámější teorie praví, že v okamžiku velkého třesku byla veškerá hmota vesmíru soustředěna v nulovém objemu tzn. hustota hmoty byla nekonečně velká Tento stav bývá označován jako počáteční singularita

7 Jedním ze zásadních kosmologických objevů učiněných ve 20
Jedním ze zásadních kosmologických objevů učiněných ve 20. století bylo pozorování expanze (zvětšování objemu) vesmíru Výpočet tohoto pozorování do minulosti vede k závěru, že vesmír vznikl před konečně dlouhou dobou, a nedlouho po svém vzniku byl malý a horký.

8 Podle vědeckých odhadů se velký třesk odehrál někdy přibližně před 13 až 15 miliardami let.
Nemá cenu se ptát, co bylo předtím, neboť v té době neexistoval prostor ani čas (a mj. ani fyzikální zákony) a tedy neexistovalo ani žádné předtím.

9 Co velký třesk způsobilo?
Podle posledních představ vědců to byl fázový seskok vakua. Jde o to, že vakuum není „mrtvé“ (tzn. bez částic a energie), ale neustále v něm vznikají a zanikají virtuální páry částic a antičástic a vakuum má tedy určitou hustotu energie V době singularity velkého třesku tato hustota byla nepředstavitelně vyšší a ve vesmíru panovala jediná supersíla (tzv. supergravitace), díky jejíž dokonalosti se nic nedělo.

10 Vakuum ale bylo tak energeticky „husté“, že došlo ke změně jeho skupenství a uvolněná energie dala vzniknout vesmíru. To byl první fázový seskok vakua, který se odehrál v čase s po velkém třesku (to je nejmenší možný interval času, tzv. Planckův čas). Tehdy průměrná teplota vesmíru dosahovala 1032 K a vesmír se začal rozpínat.

11 V čase 10-35 s se od původní supersíly oddělila gravitace
ve vesmíru tedy vládly již dvě síly – gravitace a tzv. síla velkého sjednocení (GUT) a došlo k dalšímu fázovému seskoku vakua, který měl za následek to, že se vesmír začal rozpínat nesmírnou rychlostí (rychlejší než světlo) došlo k tzv. inflaci vesmíru toto rozepnutí trvalo jen nesmírně krátký okamžik – do s po velkém třesku – ale vesmír se během této inflace zvětšil nejméně 1030krát-1 triliontina s, během které klesla hustota energie vakua na dnešní hodnotu a vesmír se už rozpíná pokojně

12 Teorie stacionárního vesmíru
Vesmír je podle této teorie homogenní a izotropní (nemá žádný směr ani místo =kosmologický princip) a to nejen v prostoru, ale i v čase Bez ustání se rozpíná a stálou homogenitu zaručuje nově vznikající hmota. Proti této teorii mluví pozorovatelné rozdíly mezi blízkým a vzdáleným (tedy i starým) vesmírem. K tomuto stacionárnímu popisu se zpočátku klonil i Albert Einstein, přestože jeho obecná teorie relativity takový stav vylučovala

13 Sonda WMAP Až na samý časový okraj vzniku vesmíru nahlédla americká sonda WMAP. Podle jejího měření se vesmír rozepnul do obrovských rozměrů v triliontině sekundy a nesl v sobě tepelné rozdíly, které daly zárodek jeho budoucí struktuře v podobě planet, hvězd a galaxií.

14 Závěry měření potvrdily předchozí teorie, které s podobným prudkým rozpínáním vesmíru počítaly, avšak pro jeho existenci chyběly přímé důkazy. Rozpínání se událo po velkém třesku, při kterém explodovalo před 13,7 miliardy let vesmírné jádro (singularita)

15 Reliktní záření Důkaz o rychlém počátečním rozpínání vesmíru získala sonda z měření takzvaného reliktního záření, které vzniklo asi let po velkém třesku jako doznívající záblesk exploze Reliktní záření mikrovlnného charakteru, objevené v roce 1963, bylo nejsilnějším a nejpřímějším důkazem teorie velkého třesku. Reliktní záření přichází rovnoměrně ze všech směrů vesmíru, nicméně již dříve v něm vědci přesnějšími přístroji zjistili kolísání Teprve sonda WMAP toto kolísání změřila a dokázala tak nahlédnout podle vědců s bezprecedentní přesností na samý časový okraj vzniku kosmu.

16 Sonda zobrazila počáteční vesmír v podobě plochého oválu s modrými, zelenými a žlutými skvrnami označujícími teplejší části. Bílé linie ukazovali, kudy se superhustým vesmírem prodíralo nejstarší polarizované světlo.

17 Měření rovněž potvrzují složení vesmíru, který obsahuje:
4% známé viditelné hmoty 22 % temné hmoty, která není složena z atomů, nevyzařuje a ani nepohlcuje světlo a je měřitelná zatím pouze podle gravitačních účinků. Zbytek vesmíru vyplňuje temná energie, kterou vědci považují za hnací sílu rozpínání

18 Temná energie způsobuje nynější. rozpínání, ale naštěstí je už
Temná energie způsobuje nynější rozpínání, ale naštěstí je už mnohem jemnější než před 13,7 miliardy let WMAP je nyní vzdálena asi 1,6 milionu kilometrů od Země a bude fungovat až do roku 2009

19 Zdroje: cs.wikipedia.org, maturita.cz, mikos.sg1.cz