ΕΚΦΕ Δεκεμβριος 2016 βραβευση μαθητών

1. Ματιές σε μια Νέα Συμπαντική ΓνώσηΜατιές σε μια Νέα Συμπαντική Γνώση
Δρ Μάνος ΔανέζηςΔρ Μάνος Δανέζης
ΑστροφυσικόςΑστροφυσικός
Τμήμα ΦυσικήςΤμήμα Φυσικής
Πανεπιστήμιο ΑθηνώνΠανεπιστήμιο Αθηνών

2. Είναι το αισθητό και μετρούμενο
Σύμπαν Ευκλείδειο;

3. 1. Η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας έχειέχει
αποδειχθείαποδειχθεί ότι ισχύει πειραματικάπειραματικά …
2. Η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας ισχύειισχύει
μόνο όταν ο χώρος ΔΕΝ είναι Ευκλείδειοςμόνο όταν ο χώρος ΔΕΝ είναι Ευκλείδειος
(Μη Ευκλείδειες Γεωμετρίες)
Αρά το Σύμπαν δεν μπορεί να είναι ΕυκλείδειοΑρά το Σύμπαν δεν μπορεί να είναι Ευκλείδειο
Απλή απόδειξη … κοινής λογικήςΑπλή απόδειξη … κοινής λογικής

4. A B
A2
A1 B1
B2
Εάν έχουμε τρεις ομόκεντρες περιφέρειες και ορίσουμε πάνω τους τρία τόξα
ίσου μήκους τότε η καμπυλότητα κάθε τόξου είναι ανάλογη της απόστασης
του κέντρου του τόξου από το κέντρο της αντίστοιχης χορδής του
R
Ευκλείδεια Γεωμετρία
Η καμπυλότητα είναι
αντιστρόφως ανάλογη της
ακτίνας καμπυλότητας (R)
Και λίγα Γυμνασιακά…Και λίγα Γυμνασιακά…
ΜαθηματικάΜαθηματικά

5. Τι μετράμε στο Σύμπαν;Τι μετράμε στο Σύμπαν;
Αυξανόμενης τηςΑυξανόμενης της
ακτίναςακτίνας της (της (R1, R2,R1, R2,
R3)R3),, αυξάνεται ηαυξάνεται η
πυκνότητα τηςπυκνότητα της
υλοενέργειας (φαινόμενουλοενέργειας (φαινόμενο
Ryle)Ryle) άραάρα αυξάνεταιαυξάνεται ηη
καμπυλότητακαμπυλότητα
εφόσονεφόσον
((εε =[πkR2/3 (k ρρ /6H2)].[(k ρρ /6H2) -1/2])
Η πυκνότηταπυκνότητα (ρρ) του υλικού που περιλαμβάνει ένας χώρος είναι
ανάλογο της καμπυλότητας (ε) του χώρου
φαινόμενοφαινόμενο RyleRyle
Από Γενική Σχετικότητα

6. Άρα το Σύμπαν δεν είναι ΕυκλείδειοΆρα το Σύμπαν δεν είναι Ευκλείδειο

7. Τι σημασία έχουν οι έννοιες του ανθρώπινου
χρόνου στις μετρήσεις ηλικιών μέσα στο Σύμπαν;
(Κοσμολογία και Γενική Θεωρία της Σχετικότητας)(Κοσμολογία και Γενική Θεωρία της Σχετικότητας)

8. Επειδή ισχύει η Γενική
Θεωρία της Σχετικότητας
αποδεικνύει ότι όσο
απομακρυνόμαστε από τον
παρατηρητή μέσα στο
Σύμπαν
ο χρόνος διαστέλλεται.
Αυτό σημαίνει ότι η διάρκεια
ενός δευτερολέπτου
μεγαλώνει
Η διαστολή του χρόνου
Στην περιοχή μετά τον Κοσμολογικό Ορίζοντα

9. Για εμάς τους ορκισμένους φυσικούς ηΓια εμάς τους ορκισμένους φυσικούς η
διάκριση ανάμεσα στο παρελθόν το παρόν καιδιάκριση ανάμεσα στο παρελθόν το παρόν και
το μέλλον είναι μόνο μια ψευδαίσθηση ακόματο μέλλον είναι μόνο μια ψευδαίσθηση ακόμα
και αν είναι τόσο επίμονηκαι αν είναι τόσο επίμονη
Α. ΑϊνστάινΑ. Αϊνστάιν
Το Σύμπαν είναι άχρονο…Το Σύμπαν είναι άχρονο…

10. Το ταξίδι προς το παρελθόνΤο ταξίδι προς το παρελθόν

11. χρόνος
Λόγω του πεπερασμένου της
ταχύτητας του φωτός ενώ παίρνουμε
την εικόνα μακρινών γαλαξιών
αυτοί μπορεί να έχουν ήδη
καταστραφεί. Δεν μελετάμε τους
γαλαξίες όπως είναι τώρα αλλά τις
παρελθοντικές εικόνες του
Το Σύμπαν των παρατηρήσεων μας αποτελεί
μιαν εικόνα του παρελθόντος του και όχι το
πραγματικό τωρινό Σύμπαν..
Η παρελθοντική εικόνα του Σύμπαντος

12. Που βρίσκεται η Γή
μέσα στο Σύμπαν
Όσο πιο μακρινά αντικείμεναΌσο πιο μακρινά αντικείμενα
παρατηρούμε τόσο πιο παλαιά είναιπαρατηρούμε τόσο πιο παλαιά είναι (πιο(πιο
κοντινά προς την Μεγάλη Έκρηξη)κοντινά προς την Μεγάλη Έκρηξη)

13. Φυγή Των ΓαλαξιώνΦυγή Των Γαλαξιών
Οι Γαλαξίες αποκρινόμενοι από τονΟι Γαλαξίες αποκρινόμενοι από τον
παρατηρητή δεν απομακρύνονται από το σημείοπαρατηρητή δεν απομακρύνονται από το σημείο
της Μεγάλης Έκρηξης αλλά το προσεγγίζουντης Μεγάλης Έκρηξης αλλά το προσεγγίζουν

14. Ο Κοσμολογικός ΟρίζονταςΟ Κοσμολογικός Ορίζοντας
Πόσο μακριά μπορούμε να δούμε μέσα στο Σύμπαν;Πόσο μακριά μπορούμε να δούμε μέσα στο Σύμπαν;

15. Σύμφωνα με τον νόμο τουΣύμφωνα με τον νόμο του Hubble,Hubble, οι γαλαξίες γύρωοι γαλαξίες γύρω
μας απομακρύνονται με ταχύτητα που αυξάνεταιμας απομακρύνονται με ταχύτητα που αυξάνεται
όσο αυξάνεται η απόστασή τους από εμάςόσο αυξάνεται η απόστασή τους από εμάς
V=HRV=HR

16. Στο Σύμπαν των μετρήσεών μαςΣτο Σύμπαν των μετρήσεών μας
όμως δεν μπορούμε ναόμως δεν μπορούμε να
παρατηρήσουμε ταχύτητεςπαρατηρήσουμε ταχύτητες
μεγαλύτερες του φωτόςμεγαλύτερες του φωτός..
Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε ναΑυτό σημαίνει ότι μπορούμε να
παρατηρήσουμε γαλαξίες που ηπαρατηρήσουμε γαλαξίες που η
ταχύτητα απομάκρυνσής τουςταχύτητα απομάκρυνσής τους
δεν ξεπερνά την ταχύτητα τουδεν ξεπερνά την ταχύτητα του
φωτός.φωτός.
Με τον τρόπο αυτόΜε τον τρόπο αυτό
δημιουργείται ένας ορίζονταςδημιουργείται ένας ορίζοντας
πέραν του οποίου δεν μπορούμεπέραν του οποίου δεν μπορούμε
να παρατηρήσουμε τίποτανα παρατηρήσουμε τίποτα
Ο κοσμολογικόςΟ κοσμολογικός
ορίζονταςορίζοντας
Ο Κοσμολογικός Ορίζοντας

17. Παρατηρούμε και μελετάμε το Σύμπαν με τηλεσκόπια και οποιαδήποτεΠαρατηρούμε και μελετάμε το Σύμπαν με τηλεσκόπια και οποιαδήποτε
όργανα μόνο 300 έως 380 χιλιάδες χρόνια μετά την γέννησή τουόργανα μόνο 300 έως 380 χιλιάδες χρόνια μετά την γέννησή του

18. Τι Υπάρχει πίσω από τον Κοσμολογικό Ορίζοντα;
Η Μεγάλη Έκρηξη;

19. Μεγάλη Έκρηξη
Εποχή Μ.Ε
Η Μεγάλη Έκρηξη
ΔΕΝ είναι η αρχή του Σύμπαντος
Εποχή Σύνδεσης
Κοσμολογικός ορίζοντας.
Ακτινοβολία μικροκυμάτων.
Μέλαν Σώμα
Αρχή παρατηρούμενου ΣύμπαντοςΑρχή παρατηρούμενου Σύμπαντος

20. Κοσμολογικός ΟρίζονταςΚοσμολογικός Ορίζοντας
4+3 διαστάσεις4+3 διαστάσεις
Νευτώνεια Φυσική και
Ευκλείδεια Γεωμετρία
3 διαστάσεις
Θεωρία της Σχετικότητας
μη Ευκλείδειες Γεωμετρίες
4 + 3 διαστάσεις
Μεγάλη Έκρηξη
Ατομική Φυσική φυσική
στοιχειωδών Σωματιδίων μη
Ευκλείδειες Γεωμετρίες
4 διαστάσεις
Πληθωριστική περίοδος
11 διαστάσεις
Αισθητό και
μετρούμενο
ΣύμπανΚβαντική περίοδος
11 διαστάσεις
Περίοδος Αδρονίων,
Λεπτονίων, Ακτινοβολίας

21. Σας ευχαριστώ για την προσοχήΣας ευχαριστώ για την προσοχή
και την υπομονή σαςκαι την υπομονή σας

24. Τι είναι η ΎληΤι είναι η Ύλη

25. Η μεγαλοφυΐα του Θείου ΑλβέρτουΗ μεγαλοφυΐα του Θείου Αλβέρτου
συνέλαβε την ιδέα ότισυνέλαβε την ιδέα ότι το κύριοτο κύριο
συστατικό της κλασικής Φυσικήςσυστατικό της κλασικής Φυσικής, η, η
πυκνότητα της ύληςπυκνότητα της ύλης,, δεν είναι παράδεν είναι παρά
καμπύλωση του κύριου συστατικούκαμπύλωση του κύριου συστατικού
του κόσμου των μαθηματικών,του κόσμου των μαθηματικών, τουτου
τρισδιάστατου χώρου προς τηντρισδιάστατου χώρου προς την 44ηη
διάσταση (όχι χρόνος ρολογιών)διάσταση (όχι χρόνος ρολογιών)
Πυκνότητα μάζας
ε =[πkR2/3
(k ρ /6H2
)].[(k ρ /6H2
) -1/2])
καμπυλότητα
Ιδιότητα χώρου
Καθαρός αριθμός
Ιδιότητα ύλης
gr/cm3
Τα φυσικά υλικά σώματα (ρ) μετατρέπονται σε καθαρούς αριθμούς (ε)

26. Πως η Φυσική Μετατρέπεται σε Γεωμετρία
(Γεωμετροδυναμική )
Αν στην προηγούμενη σχέση τοποθετήσουμε στην θέση της
πυκνότητας την πυκνότητα όλων των ουράνιων αντικειμένων , τότε
κάθε ουράνιο σώμα αντικαθίσταται με έναν καθαρό αριθμό.
Με τον τρόπο αυτό η Φυσική μετατρέπεται σε Γεωμετρία ( Η Γενική
θεωρία της Σχετικότητας σε Γεωμετρία) η οποία ονομάστηκε από τον
δημιουργό της J. A. Whiller
Γεωμετροδυναμική
ε =[πkR2/3
(k ρ /6H2
)].[(k ρ /6H2
) -1/2

27. O John Wheeler με βάση την προηγούμενη σχέση είπε:
«Η ύλη λέει στον χώρο πώς να καμπυλωθεί και ο χώρος λέει
πώς αυτή να κινηθεί»
ε =[πkR2/3
(k ρ /6H2
)].[(k ρ /6H2
) -1/2])
Η διατύπωση αυτή δίνει την εντύπωση ότι ο χώρος και η ύλη είναι
διαφορετικά πράγματα.

28. Προηγουμένως όμως ο John Wheeler στο βιβλίο του
Superspace and the nature of quantum geometrodynamics
(1968) είχε τονίσει ότι:
«...Εκτός από το κενό, καμπυλόγραμμο (μη Ευκλείδειο)
διάστημα δεν υπάρχει τίποτα άλλο στον κόσμο.
H ύλη, το φορτίο, ο ηλεκτρομαγνητισμός και τα υπόλοιπα
πεδία (σημ. όπως το πεδίο βαρύτητας) είναι μόνο οι
εκδηλώσεις της κάμψης του Χώρου. H Φυσική είναι
Γεωμετρία».

29. Πυκνότητα μάζας
ε =[πkR2/3
(k ρ /6H2
)].[(k ρ /6H2
) -1/2])
καμπυλότητα
Ιδιότητα χώρου
Καθαρός αριθμός
Ιδιότητα ύλης
gr/cm3
Για τη Θεωρία της Σχετικότητας ό χώρος μέσω της ιδιότητας
της καμπύλωσης του δημιουργεί την αίσθηση της πυκνότητας
της υλοενέργειας
Δηλαδή εν αρχή ήτο ο Χώρος
ο οποίος καμπυλούμενος γέννησε, ως μια ιδιότητα της
φυσιολογίας μας, την έννοια της Ύλης
Η πυκνότητα της ύλης δημιουργεί δευτερογενώς την ιδιότητα
της αισθητής βαρύτητας

30. Σας ευχαριστώ για την προσοχήΣας ευχαριστώ για την προσοχή
και την υπομονή σαςκαι την υπομονή σας