!!! Есть более свежая версия этой же лекции !!! Лекция о современных представлениях о космологии и развитии Вселенной. Летняя школа "Русского Репортёра", июль-август 2012 г.

1. Орлов Илья Олегович
НГУ, ИЯФ СО РАН

2. Солнечная система

3. Солнце
 M☼ = 2∙1030 кг
 T = 4,5 млрд лет
 R = 695,5 тыс. км
 ρ = 1,41 г/см3

4. Солнечная энергетика
 Выделение энергии:
 4 млн тонн / сек
 3.846×1026 Вт/сек
 Плотность энергии:
 276.5 Вт/м3

5. Судьбы звёзд: M < 1.4 M☼
 «Белый карлик»
 + протопланетная туманность

6. Судьбы звёзд: M < 2,5–3 M☼
 Нейтронная звезда
 + туманность от сверхновой

7. Судьбы звёзд: M > 2,5-3 M☼
 Чёрная дыра

8. Чёрные дыры – основные
свойства
 I космическая скорость = скорости света
 Гравитационный радиус : R = GM/c2
 Масштабное искривление метрики
пространства-времени
 Объект падает в чёрную дыру бесконечно
долго для внешнего наблюдателя
 Излучение Хокинга
 Ядра галактик (и нашей!)

9. Аккреция вещества
 Полость Роша – область тяготения объекта
 Гигантские звёзды могут быть больше
своей полости Роша

10. Галактика
 200-400 млрд звёзд
 Возраст:
 13,2 млрд лет
 Масса:
 7∙1011 M☼
 Размеры:
 100 000 св. лет
 1 000 св. лет
 Солнце:
 26,400±1,600 св. лет

12. С чего всё начиналось?
 0 – Большой взрыв
 0 – 10-43 сек – Планковская эпоха
 10-43–10-36 сек – разделение взаимодействий
 10-36–10-32 сек – инфляция, тёмная энергия
 10-32–10-12 сек – первые частицы (W, Z, Хиггс,
электроны, нейтрино, фотоны)
 10-12 сек – асимметрия между материей и
антиматерией
 10-12–10-6 сек – эпоха кварков

13. С чего всё начиналось?
 10-6– 1 сек – кварки собираются в адроны (p, n)
 10-6– 1 сек – свободные нейтрино
 1 – 10 сек – эпоха свободных лептонов (е, μ, τ)
 10 сек – 380 тыс. лет – эпоха фотонов
 3 мин – 20 мин – формирование ядер
 70 тыс. лет – материя доминирует над
излучением
 377 тыс. лет – Вселенная стала прозрачной
реликтовое излучение

14. Реликтовое излучение
 ~300 000 лет после Большого взрыва
 когда Вселенная стала прозрачной
 практически изотропно – со всех направлений
приходит одно и то же излучение
 Сейчас – 2,725 К
 Нобелевка
2006 года

15. С чего всё начиналось?
 150 млн – 800 млн. лет – «тёмная эпоха»
 Формирование звёзд
 Формирование галактик
 Крупномасштабная структура Вселенной
 Сегодня: 13,7 млрд. лет.

16. Массовый состав Вселенной

17. Причинно-связанные области
 Через 300 тыс. лет – 600 тыс. св. лет.
 Вселенная растянулась в 1000 раз –
600 млн. св. лет
 Видимый размер Вселенной –
30 млрд. св. лет
 Но! – из всех областей излучение
одинаковое!
 Что-то где-то не так…

18. Инфляционная модель
 Экспоненциальное! расширение Вселенной
 со скоростью света – конкретные проблемы
 10-36 – 10-32 секунд после Большого взрыва

19. Тёмная материя = 23 %
 Имеет массу
 гравитационно воздействует на материю
 Скапливается в галактиках
 образует сферически симметричные облака
 Практически не взаимодействует с
«обычной» материей
 Неизвестный тип элементарных частиц
 даже не нейтрино

20. Тёмная энергия = 73 %
 НЕ материя!
 энергия неизвестного поля
 Обеспечивает ускоренное
разбегание Вселенной
 Равномерно
распределена
по Вселенной
 Свойство вакуума?

21. Космологическая константа
 Уравнение Эйнштейна
1 8πG
Rµν − Rg µν + Λg µν = 4 Tµν
2 c
 Знак и значение коэффициента Λ
определяет судьбу Вселенной… Н ГУ
Ф
 Λ = 8πρvac – давление вакуума сФ
кур
6

22. Будущее Вселенной: вариант
1
 Если ускоренное расширение неограничено:
 3 млрд. лет – столкновение с галактикой в
Андромеде
 100 млрд. – 1 трлн. лет – объединение локальной
группы галактик
 2 трлн. лет – внешние галактики недоступны для
обнаружения
 1014 лет – конец звездообразования
 1015 лет – планеты падают на звёзды
 1020 лет – материя покинет галактики или скопится в
центральных чёрные дырах

23. Будущее Вселенной: вариант
1
 Если ускоренное расширение неограничено:
 1034 лет – начало распада протонов
 1040 лет – конец распада протонов – остались
электроны, фотоны и нейтрино (и ЧМ/ЧЭ?)
 1040–10 100лет – эра чёрных дыр
 10 100 лет – чёрные дыры испарились, пустая
Вселенная из одиночных элементарных частиц
 Потом, возможно, снова Большой Взрыв
 и всё начнётся сначала 

24. Будущее Вселенной: вариант
2
 Если расширение не бесконечно:
 с определённого момента Вселенная будет
сжиматься
 формируются сверхмассивные чёрные дыры
 единая чёрная дыра
 Плацдарм для следующего
Большого взрыва?

25. Будущее Вселенной: вариант
3
 При бесконечном коэффициенте расширения:
 все объекты Вселенной будут удаляться друг от
друга
 в том числе звёзды, планеты, молекулы и атомы
 время жизни Вселенной – около 37 млрд. лет.
 За 60 млн. лет до конца – разлёт галактик
 За 3 мес. до конца – распад Солнечной системы
 Последние минуты – распад звёзд и планет
 R.I.P.

26. И много других вариантов...

27. Внимание, лженаука!
 Часть 1. Ненаучные вещи
 Энергоинформационные поля
 Торсионные излучатели
 Память воды, разумная плесень и т.д.
 Астрология, чакры, гороскопы
 Календарь майя
 Воскрешения мёртвых
 Энергетика пирамид
 Волновая генетика

28. Внимание, лженаука!
 Часть 2. Жульничество на науке
 Нанофильтры на коленке
 Термоядерный синтез в подвале
 Григорий Грабовой
 Гомеопатия (не вся!)
 Нужно отделять
недоказанное от бреда
 Нужно отделять теории
от жульничества

29. Есть вопросы?
• OrlovIO@gmail.com
• nirs@post.nsu.ru
• http://VKontakte.ru/orlovio
• http://Facebook.com/OrlovIO
• http://Twitter.com/OrlovIO
Как получить презентации лекций?
• http://slideshare.net/OrlovIO
• или написать по почте и попросить :)