Презентация по теме "Эволюция Вселенной"

Строение и эволюция

Вселенной

Космология – раздел астрономии, который изучает строение и эволюцию Вселенной в целом, используя при этом методы и достижения физики, математики и философии.

3

Красное смещение

• Линии в спектрах всех известных галактик смещены к красному концу спектра.
• Пусть λ о - длина волны спектральной линии, наблюдаемой в лаборатории,
• λ – длина волны спектральной линии в спектре галактики
• Δλ=λ-λ о - смещение спектральной линии.
• Оказалось, что отношение смещения спектральной
• линии Δλ к λ о одинаково для всех

линий в спектре галактики.

Эффект Доплера

Смещение спектральных линий к красному концу спектра вызвано движением (удалением) излучающего объекта (галактики) со скоростью 𝓿 по направлению от наблюдателя.

При Z

𝓿 = c·Z – скорость объекта (галактики),

где c = 3 ·10 8 м/с – скорость света в вакууме.

Закон Хаббла

По спектрам галактик установлено, что они «разбегаются» от нас со скоростью 𝓿 , пропорциональной расстоянию до галактики:

𝓿 = H·r,

где H = 2,4 ·10 -18 с -1 – постоянная Хаббла,

r – расстояние до галактики (м).

33

Теория Большого взрыва

Вселенная возникла 13 млрд. лет назад из некоторого начального «сингулярного» состояния и с тех пор непрерывно расширяется и охлаждается.

Согласно теории Большого взрыва, дальнейшая эволюция зависит от экспериментально измеримого параметра — средней плотности вещества в современной Вселенной. Если плотность не превосходит некоторого критического значения, Вселенная будет расширяться вечно, если же плотность больше критической, то процесс расширения когда-нибудь остановится и начнётся обратная фаза сжатия, возвращающая к исходному сингулярному состоянию. 

34

Большой взрыв

Большой взрыв - космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной

ƍ кр - сжатие Вселенной . Усреднённая плотность вещества во Вселенной ƍ = 3·10 -28 кг/м 3 . " width="640"

Теория Большого взрыва

Критическое значение плотности вещества ƍ кр от которого зависит характер его движения рассчитывается по формуле:

где H = 2,4 ·10 -18 с -1 – постоянная Хаббла,

G = 6,67 ·10 -11 ( Н·м 2 )/ кг 2 – гравитационная постоянная.

Подставив числовые значения, получим ƍ кр =10 -26 кг/м 3 .

При ƍ

При ƍ ƍ кр - сжатие Вселенной .

Усреднённая плотность вещества во Вселенной

ƍ = 3·10 -28 кг/м 3 .

Развитие Вселенной

Будущее Вселенной

3. Вселенная постоянно будет расширяться (бесконечное расширение).

4. Доминирующая модель в наше время (нынешняя Вселенная)

1. Период расширения – период сжатия (большой взрыв)

2. Расширение замедляется, стремится к нулю (схлопывание)

Адрес нашего дома во Вселенной:

Вселенная,

Местная группа галактик ,

Галактика Млечный путь,

Солнечная система ,

Планета Земля – третья планета от Солнца.

Мы любим нашу планету и будем беречь её всегда!