Cosmologie

COSMOLOGIA

Studiază naşterea universului, vârsta, dimensiunile, geometria şi soarta sa finală.

DE CE CERUL NOPŢII

ESTE NEGRU ?

Wilhelm Olbers - 1823

Johanes Kepler - 1610

Paradoxul lui Olbers

Edwin Hubble –

în 1928 realizează un studiu spectral asupra mai multor galaxii...

...din care rezultă ceea ce urma să fie tema centrală a cosmologiei....

Spectrul galaxiilor este deplasat spre lungimi de undă mai mari (spre roşu).Deplasarea spre roşu este cu atât mai mare cu cât distanţa este mai mare

Legea lui Hubble

V = Ho X d

v – viteza de recesiune

Ho – constanta lui Hubble; Ho=77 km/s/Mpc

d – distanţa până la galaxia studiată

Arno Pezias şi

Robert Wilson

cei care au descoperit în 1965 radiaţia fundalului cosmic (radiaţia de 3 K) cu ajutorul unui radio telescop construit de ei pentru compania Bell.

Au primit premiul Nobel pentru Fizică în 1978.

Robert Henry Dicke

Satelitul COBE - Cosmic Background Explorer – lansat în 1989

Satelitul WMAP - Wilkinson Microwave Anisotropy Probe – lansată în 2001

Metode de determinare a vârstei universului1. Cu ajutorul farurilor cereşti:

2. Vârsta celor mai bătrâne structuri din univers:

Roiurile globulare

3. Durata de viaţă a unor atomi:

Uraniu 235 – cu perioada de înjumătăţire de 1 miliard de ani

Uraniu 238 – cu perioada de înjumătăţire de 6,5 miliarde de ani

Raportul dintre numărul de atomi ai acestor doi izotopi ai uraniului marchează timpul

CONCLUZIA

Toate aceste trei metode diferite de determinare ne-au dat acelaşi răspuns

Vârsta universului este cuprinsă între

10 – 14 miliarde de ani

Răspunsul exact asupra vârstei universului a fost dat de măsurătorile realizate de sonda WMAP:

13,7 miliarde de ani

PARTICULE

PROTONUL – sarcină +1; masă 10^-24g.

NEUTRONUL – sarcină 0; masă 10^-24g.

ELECTRONUL – sarcină -1; masă 9 x 10^-28g.

NEUTRINUL – sarcină neutră; masă ~0 (a milioana parte din masa electronului).

POZITRONUL – antiparticula electronului; sarcină pozitivă; aceeaşi masă cu a electronului.

QUARCUL – particulă cu sarcină electrică fracţionară, egală cu 1/3 sau 2/3 din sarcina electronului, pozitivă sau negativă; intră în structura protonului şi a neutronului. Au diferite arome : up (u), down (d), strange (s), charm (c), bottom (b) şi top (t).

FORŢELE DIN UNIVERS

FORŢA DE GRAVITAŢIE:

- acţionează asupra întregului univers;

- cea mai slabă dintre forţe;

- intensitatea sa depinde de masa obiectelor implicate;

- acţionează asupra întregii mase sau energii, independent de sarcină;

- este “liantul cosmosului”.

2. FORŢA ELECTROMAGNETICĂ:

- acţionează asupra particulelor cu sarcină electrică (atomice sau subatomice);

- este de 10^39 ori mai puternică decât gravitaţia;

- atrage sau respinge în funcţie de sarcină;

- leagă atomii în aşa fel încât aceştia să formeze o moleculă;

- este “liantul atomilor”

FORŢELE DIN UNIVERS

3.FORŢA NUCLEARĂ SLABĂ:

- “forţa care dezintegrează”;

- este forţa care dezintegrează particulele până la particule “nemuritoare” sau stabile, ca electronul, fotonul şi neutrinul;

- deşi mult mai puternică decât gravitaţia, este de 1 milion de ori mai slabă decât forţa electromagnetică;

- acţionează numai la nivel atomic pe o distanţă de 10^-16 cm;

- nu serveşte drept liant; este responsabilă de dezintegrarea radioactivă din stele.

4. FORŢA NUCLEARĂ TARE:

- este “liantul particulelor”;

- cea mai puternică dintre cele patru; de 100 de ori mai intensă decât forţa electromagnetică;

- face ca protonii să rămână în acelaşi atom deşi f. electromagnetică le ordonă să se respingă;

- acţionează la nivel atomic pe o distanţă de 10^-13 cm;

- acţionează asupra particulelor mari ignorând pe cele precum electronii, fotonii sau neutrinii.

- este responsabilă de legarea quarcilor care formează protonii sau neutronii.