Astronomska inflacija

656 views
555 views

Published on

Predavanje održano 30. marta 2013. godine na festivalu "Nauk nije bauk" u Nišu

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
656
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
4
Actions
Shares
0
Downloads
4
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Astronomska inflacija

  1. 1. Festival “Nauk nije bauke 5”, Niš, 30. mart 2013Astronomska inflacija Milan Milošević Departman za fiziku, Prirodno-matematički fakultet www.svetnauke.org
  2. 2. Inflacija?Godišnja inflacija u Srbiji 9% Ekonomski institut (EI) iz Beograda ocenio je da će inflacija u Srbiji u ovoj godinu biti devet odsto.NBS: Februarska inflacija iznad gornje granice Inflacija u Srbiji u februaru bila je 12,6 odsto u odnosu na isti mesec prošle godine, što je iznad gornje granice cilja Narodne banke Srbije, koji za februar iznosi 5,8 plus minus 1,9 odsto, objavila je danas centralna banka. Vesti, 2011. godina
  3. 3. Šta je to inflacija?Reč iz latinskog jezika, i u bukvalnom prevodu znači naduvati se, nateći.Hiperinflacija: Nemačka, 1923: 3,25 miliona % mesečno (cene duplirale na dva dana)  Novembar 1923: 1.000.000.000.000 starih za jednu novu marku Mađarska, 1946: 1,16x1016 % mesečno (cene duplirale na 15h)  Avgust 1946: 4×1029 starih za jednu novu forintu Sribija, 1993: 5x1015 % od oktobra do januara (cene duplirale na 16h)  Januar 1994: jedan novi dinar = 1 × 1027 starih
  4. 4. Bilo je to ovako...
  5. 5. www.svetnauke.org
  6. 6. Kako je sve počelo?Ne tako davno, pre nekoliko godina, tačnije....Pre ~ 14 milijardi godina!“Veliki prasak” Ž. Lemetre (ideja), Dž. Gamov (model)
  7. 7. Fridmanove jednačineAleksandar Fridman (1888-1925)Jednačine koje opisuju dinamiku širenja homogenog i izotropnog svemira
  8. 8. Kosmološki principSvemir je homogen i izotropanU bilo kom trenutku, svemir izgleda isto iz svake tačke prostora i u svim pravcimaVaži na velikim rastojanjima! izotropan homogen
  9. 9. Fridmanovi modeli
  10. 10. Posmatrački parametriU jednačinama parametri od kojih zavisi evolucija svemira i njegova budućnostParametri se određuju na osnovu posmatranja Brzina širenja, H0 Parametar gustine, Ω0 Parametar usporavanja, q0
  11. 11. Brzina širenja, H0Hablova konstantaLako meri, važna ulogaHablova merenja, 1929. godineLinearna veza brzine i rastojanja, v=H0rMerenje rastojanja
  12. 12. Parametar gustine, Ω0Kritična gustina – odgovara ravnoj geometriji svemira (k = 0)Zavisi od Hablove konstante => funkcija vremenaTrenutna vrednost: Jedna galaksija po megaparseku Parametar gustine
  13. 13. Parametar usporavanja, q0Hablov parametar, i brzina širenja, menja tokom vremenaParametar usporavanja opisuje brzinu promene Hablove konstanteNije nezavistan od H0 i Ω0 ali veza zavisi od vrste materije; određuje merenjemPoslednja decenija XX veka - q0 < 0 ! ! !Svemir se širi ubrzano! www.svetnauke.org
  14. 14. Zašto inflacija?Problem ravne geometrijeProblem horizontaProblem velikih kosmičkih struktura www.svetnauke.org
  15. 15. Problem ravne geometrijeNajnoviji podaci pokazuju da je vrednost ukupne gustine približna kritičnoj, tj. svemir je skoro ravanModel – ako postoji mala zakrivljenost prostora ona tokom vremena raste!Neophodno “fino” podešavanje
  16. 16. Problem horizontaJedan od najvažnijih nedostataka(ne)mogućnost komunikacije između udaljenih delova svemiraSvetlost prelazi konačno rastojanje => vidljiv svemir
  17. 17. Kosmičko mikrotalasno pozadinsko zračenje (CMB)Nastalo kada je svemir bio star 400000 god.Temperatura 2,27K, fluktuacije 10-4–10-5KOd fluktuacija su nastale galaksije
  18. 18. Kako je nastala termodinamička ravnoteža? “Signal” stiže iz suprotnih pravaca, koji nisu mogli da komunicirajuCMB zračenje nastalo u vreme kad je svetlost mogla da prelazi još kraća rastojanjaDelovi koji su na rastojanju većem od 1-2 lučnog stepena ne mogu da komuniciraju!Problem velikih struktura: Kako su nastale galaksije ako je svemir homogne?
  19. 19. a(t) ~ eHt www.svetnauke.org
  20. 20. Malo istorijeAjnštajn (1915) – Opšta teorija relativnostiFridman (1922) – rešenja Ajnštajnovih jednačinaHabl(1929) – crveni pomak, svemir se širiGamov (1946) – osnova modela Velikog praskaPenzias i Vilson (1965) – otkriće CMB zračenjaGut i Sato (1981) – “stara” inflacijaLinde, Albreht, Štajnhard (1982) – “nova” inflacijaLinde (1983) – haotična inflacija
  21. 21. InflacijaRavna geometrija Uslov inflacije primorava ukupnu gustinu da se približi jediniciHorizont Svemir se širi ali ne menjaju se karakteristične dimenzije, mali deo svemira poraste do višestruko većih dimenzija od vidljivog svemira
  22. 22. InflacijaVelike strukture Predviđanja modela odgovaraju fluktuacijama u CMB zračenju
  23. 23. ModeliPrvi modeli pre 30 godinaDanas veliki broj odgovarajućih modelaProces nije potpuno objašnjenEnergija – daleko od današnjih akceleratoraTeorijski model nastaje postuliranjem, rezultati upoređuju sa posmatranjima
  24. 24. Najjednostavniji model Kosmološka konstantaKraj inflacije – energija prelazi u običnu materijuU periodu ranog svemira, 10-34 sekunde, energija ~1016 GeVDimenzije povećaju 1060 puta
  25. 25. Inflacija (ni)je...Nije konačna i kompletna teorijaJeste matematički model, koji sa velikom tačnošću opisuje ono što vidimo i merimo www.svetnauke.org
  26. 26. Tamna strana svemira?Tamna energija slična je inflaciji, ali energija je mnogo manja ~10-12 GeV
  27. 27. Planck – mart 2013
  28. 28. Rezultati:Starost svemira: 13,8 milijardi godinaHablova konstanta: 67.15 km/s/MpcStruktura: Tamna materija 26.8% Tamna energija 68,3% Materija 4,9% www.svetnauke.org
  29. 29. Kraj... ?Odgovori se nalaze u fizici čestica i visokih energijaPrvi put možemo da testiramo teorijske modele ranog svemiraKosmologija i inflacija ulaze u “porodicu” egzaktnih naukaDaleko smo od pravog modela, ali nalazimo se na dobrom putu
  30. 30. Milan Miloševićwww.svetnauke.org mmilan@svetnauke.org www.facebook.com/univerzum

×