Vznik vesmíru (SINGULARITA)
CZ.1.07/1.1.00/14.0143 Zpracovala: RNDr. Libuše Bartková
Teorie • Kosmologie - věda zabývající se vznikem a vývojem vesmírem. Vznik vesmírů je vysvětlován v bájích každé starobylé společnosti, v novověku dle platné ideologie či náboženství a vždy v souvislosti se vznikem Země a života na Zemi.
• V současném pojetí je teorie o počátku vesmíru označována jako ji „ BIG BANG", což je překládáno jako „VELKÝ TŘESK“
• Astrofyzika – studuje a modeluje fyzikálních vlastnosti astronomických objektů galaxii, hvězd , mezihvězdné hmoty (svítivost, hustota, teplota, chemické složení…)
Singularita je okamžik vzniku veškeré hmoty, času i prostoru samotné fyziky a tedy i jejích fyzikálních zákonů
je to pomyslný bod nula na imaginární časové ose, od kterého se odvozuje trvání a vývoj vesmíru Počátek vesmíru - okamžik, který je od nás vzdálen cca 13,7 miliardy (namodelováno z fyzikálních vlastností astronomických objektů)
BIG BANG neboli VELKÝ TŘESK GEORG GAMOW , americký fyzik ve čtyřicátých letech 20. století vyslovil domněnkou o časovém počátku vesmíru Zástancem předchozí teorie časově neměnného statickém vesmíru byl i samotný Einsteina. Proto byla myšlenka o počátku vesmíru zesměšňována vědci a hanlivě nazvána „Big Bang“. Gamowova teorie byla nakonec přijata a potvrzena, ale název jí již zůstal.
Z čeho vzniknul vesmír? Vznikl ze superžhavého a superhustého stavu. Od okamžiku svého vzniku se rozpíná, zprvu zvolna pak bleskově (model inflačního vesmíru). Vzniká tak homogenní vesmír, který má ve všech směrech přibližně stejné průměrné složení hmoty a stejnou teplotu reliktního pozadí (asi 2,7°K) Teorie je založena na rovnici E = mc2, ze které Rus Alexander Friedman vyvodil závěr, že vesmír se rozpíná, ale i smršťuje (je nestacionární). Závěry potvrdil v r. 1929 Edwin Hubble měřením posunu spektrálních čar v spektrech galaxií. G. Gamow vyvodil, že pokud se vesmír rozpíná, musel mít počátek.
Vakuum (z lat. vacuus, prázdný) Podle kvantové teorie není vakuum prostor bez hmoty, tedy prázdný prostor, protože v něm neustále probíhají procesy tvorby a zániku párů částic a antičástic.
Zpracovala: RNDr. Libuše Bartková
Příčina vzniku vesmíru Co bylo počátkem vesmíru? Síla která zrodila vesmír je přisuzována vakuu, které je plné kmitajících částic a antičástic. Nepravidelnost v kmitání vyvolá záporný tlak, který se projeví „velkým třeskem.“ Vniknou částice, atomy, galaxie, hvězdy, planety, nakonec my. Vesmír je výsledkem drobné poruchy vakua.
Rozpínání se vesmíru
Vývoj vesmíru v čase Vývoj vesmíru v přirovnání k jednomu dni báječně popisuje fyzik Jiří Grygar v knize a pořadu „Okna vesmíru dokořán“ http://www.cbdb.cz/kniha-6076-okna-vesmiru-dokoranokna-vesmiru-dokoran, www.youtube.com/watch?v=dlGArE9wGwg
v čase na pomyslné ose 13,5 mld. let je vývoj dokumentován na http://geneze.info/kosmologie/vznik_vesmiru.htm
Vývoj vesmíru v čase, část 1 Čas 0 0 - 0,1s
Proběhlé děje od okamžiku velkého třesku Vznik vesmíru „Big Bang“; Rozpínání vesmíru, vznik směsi elementárních částic (kvarků, elektronů, pozitronů, neutrin, gluonů a gravitonů, fotonů (= elektromagnetické záření)) ; 0,1 - 2100s fotony (záření gama) se stává dominující složkou vesmíru, jeho střední energie klesá a prodlužuje se jeho vlnová délka; protony (jádro vodíku) a neutrony se začaly slučovat na jádra deuteria, vzniká tritium; při další reakci s nukleony vzniká stabilní jádro helia; 10s až Syntéza lehkých nuklidů, éra „záření" - vesmír byl 300 tisíc let neprůhledný pro elektromagnetické záření - fotony se rozptylovaly na zbylých volných elektronech
Vývoj vesmíru v čase, část 2 Čas od 300 tisíc let po současnost
1 mld. let
Proběhlé děje od okamžiku velkého třesku Tzv. "éra látky" - v důsledku rozpínání vesmíru se teplota látky natolik ochladí, že se volné elektrony mohou sloučit s kladně nabitými atomovými jádry, čímž vznikají první neutrální atomy, které pohlcují a rozptylují záření podstatně méně než volné elektrony a vesmír se stává pro záření průhledným. Od této doby se látka vesmíru začala vyvíjet odděleně od elektromagnetického záření. Průměrná teplota vesmírné hmoty poklesla na 100°K; v tomto období se začínají vytvářet první shluky hmoty vlivem gravitace, vznikají hvězdy, první galaxie. Hvězdy vybuchují a tvoří tak těžší prvky: C, O, N, Ne, Ca, až po Fe. Vzniká vesmír v téměř dnešní podobě ale bez nás
Vývoj vesmíru v čase, část 3 Čas
Proběhlé děje od
3 mld. let
V souhvězdí Panny vzniká naše galaxie, v ní Mléčná dráha; hustota poklesla na současnou hodnotu, tedy nižší než 10-24 kg/m3, vzniká naše Galaxie
okamžiku velkého třesku
Vznikají hvězdy nové generace s dalšími prvky. 9 mld.
Výbuch supernovy dá podnět k vytvoření sluneční mlhoviny, která se smrští, rotuje, vzniká Slunce;
13,7 mld. Zbylý volně kroužící materiál tvoří planety, před cca 5 po velkém 4 mld. Let, vzniká Země, která chladne a vytváří se třesku hydrosféra a prvotní redukční atmosféra.
Zdroje NEZNÁMÝ. wikimedia [online]. [cit. 28.7.2013]. Dostupný na WWW: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/16/UniverseEv olution_WMAP_czech.jpg NASA. wikimedia [online]. [cit. 28.7.2013]. Dostupný na WWW: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e4/Hub bleUltraDeepFieldwithScaleComparison.jpg/600pxHubbleUltraDeepFieldwithScaleComparison.jpg NEZNÁMÝ. geneze [online]. [cit. 28.7.2013]. Dostupný na WWW: http://geneze.info/kosmologie/vznik_vesmiru.htm
Zpracovala: RNDr. Libuše Bartková
