College Fysisch Wereldbeeld versie 5 Inhoud Zwaartekrachtstraling Het heelal Cosmologische constante...
-
Upload
tania-aalderink -
Category
Documents
-
view
216 -
download
0
Transcript of College Fysisch Wereldbeeld versie 5 Inhoud Zwaartekrachtstraling Het heelal Cosmologische constante...
College Fysisch Wereldbeeld versie 5
Inhoud
ZwaartekrachtstralingHet heelalCosmologische constanteDonkere materie,donkere energiesupernova’sinflatiede cosmologische canonhet antropische principe
Electro-magnetische straling
zwaartekrachts-straling
Het photon heeft spin = 1
Het graviton heeft spin = 2
Zware bewegende objecten zenden zwaartekrachts-straling uit
Hierdoor verliezen ze energie; de baan krimpt ...
De binaire pulsar PSR 1913+16
(Figure from Weisberg et al. 1981)
(Figure from Weisberg et al. 1981)
Baan krimpt 3.1 mm per omwenteling
Gewelddadige gebeurtenissen in het heelal ...
Een “antenne” voor zwaartekrachts-straling
LIGO Hanford, WaLaser Interferometer Gravitational wave Observatory 4 + 4 km
VIRGO Gascina (near Pisa) 3 + 3 km
LISA
Main Spacecraft
Spacecraft # 3 Spacecraft # 2
Secondaries
Cosmologie
BANG !!
De uitdijingvan hetheelal
tijd
ruimte
De melkwegstelselstrekken elkaar aan;
daarom gaat deuitdijing steeds
lamgzamer
Het Robertson-Walker
heelal
Er moet eenbegin zijn
geweest.
Einstein wilde nu alles relatief zien, dus ookde tijd: het heelal had geen begin.
Maar dan moet ereen afstotendekracht zijn !!
12 8 GR R g T
Die kan er zijn:
12
8
R R
G
g g
T
tijd
ruimte
12 8R R Gg g T
12 8R R g TG g
Deze Λ is de z.g. cosmologische constante.Zij heeft een uiterst kleine numerieke waarde.
Je kunt die term beschouwen als een bijdragevan de lege ruimte zelf tot ruimte-tijd kromming.
grav; 3 2p E E E p E
Daarom noemt men dit wel eens “donkere energie”
Donkere energie geeft gravitationele afstoting !
Hoe kunnen we de vorm van het heelal meten ?
Supernova’s zijn sterren die metenorm veel lichtkracht ontploffen
Hoe kunnen we de vorm van het heelal meten ?
1. Supernova’s
De Dopplerverschuivingwordt bepaald door deafstand en de mate vanuitdijing.
De helderheid wordtbeinvloed door de krommingvan het heelal;
Het aantal varieert gedurende deevolutie van een sterhoop.
tijd
“Donkere energie”laat het heelal
versneld uitdijen !
Het heelal is nu ouderdan het eerst leek !
ruimte
Canon van de Cosmos
13,7 miljard jaar geleden: Big Bang
sec later: inflatie van cm exponentiële uitdijing tot ca 1 cm. Daarna verdere uitdijing
3810 3310
tijd
op ca 10 microsec: condensatie van quark-gluon plasma door vorming van nucleonen uit quarks.
Eerste 3 minuten: vorming van D, He, Li. Geen zwaardere elementen!
sec na BB: aanmaak baryon overschot tgv. een anomalie in het Standaardmodel – meer materie dan antimaterie.
1110
Tot ca 380 000 jaar later: geioniseerde materie.Daarna wordt heelal tansparant voor licht
ca 4,57 miljard jaar geleden: vorming Zon, Aarde en andere planeten uit gaswolk
ca 4,53 miljard jaar geleden: botsing of bijna botsing met planeet zo groot als Mars, waaruit de Maan ontstond (Theia)
ca 100 miljoen jaar later: eerste sterren en melkwegstelsels,
3,5 miljard jaar geleden: eerste leven op Aarde.
ca 750 miljoen jaar geleden: meercelligen en verdere differentiatie van het leven
65 miljoen jaar geleden: uitsterven Dino’s door planetoide-inslag.
3 miljoen jaar geleden: eerste mensachtigen, vermoedelijk in Afrika.
Het Landschap
x
Ons heelal ?
Het antropisch principe
1510 m
1810 m
2110 m
2410 m
2710 m
3010 m
3310 m
The highway across
the desert
Today’sLimit …
GUTs
3510 mPlanck length :
De Supersnaren-theorie
www.phys.uu.nl/~thooft/lectures/wereldbeeld2/wereldbeeld2.ppt