De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

6. De Kosmologische Constante WaarnemingenWaarnemingen InterpretatieInterpretatie InflatieInflatie “Oplossing” van drie grote problemen“Oplossing” van.

Verwante presentaties


Presentatie over: "6. De Kosmologische Constante WaarnemingenWaarnemingen InterpretatieInterpretatie InflatieInflatie “Oplossing” van drie grote problemen“Oplossing” van."— Transcript van de presentatie:

1

2 6. De Kosmologische Constante WaarnemingenWaarnemingen InterpretatieInterpretatie InflatieInflatie “Oplossing” van drie grote problemen“Oplossing” van drie grote problemen Topologische weeffouten: magnetische monopolen en kosmische verenTopologische weeffouten: magnetische monopolen en kosmische veren

3 Waarnemingen

4

5 “Waargenomen”: Vacuumenergie:

6 De kosmologische constante, onopgeloste vragen: Wat stelt zij fysisch voor? Wat stelt zij fysisch voor? Waarom heeft zij deze waarde? Waarom heeft zij deze waarde? Waarom is zij eerst nu merkbaar? Waarom is zij eerst nu merkbaar?

7 Inflatie Thans vier fundamentele krachten: 1. zwaartekracht 1. zwaartekracht 2. elektrische/magnetische kracht 2. elektrische/magnetische kracht 3. zwakke kernkracht 3. zwakke kernkracht 4. sterke kernkracht 4. sterke kernkracht Unificatie van krachten: electrozwakke unificatie (2 en 3) bij electrozwakke unificatie (2 en 3) bij `grand unification’ (2/3 en 4) bij `grand unification’ (2/3 en 4) bij

8 Zodra het heelal is afgekoeld tot een `unificatiepunt’ treedt een onderscheid op tussen de betreffende krachten (verschillende koppelingsconstanten, evt. rustmassa’s van de verschillende krachtoverbrengende deeltjes of `bosonen’). Dit proces is dus een verbreking van symmetrie. Het is te vergelijken met een faseovergang: bepaalde fysische grootheden (`velden’) nemen waarden aan die gecorrelleerd zijn over een stukje van de ruimte, vergelijkbaar met kristalvorming in een onderkoelde vloeistof of spontane magnetisatie. Bij deze faseovergang komt energie vrij. In het heelal is dit de energie van het veld dat de grondtoestand beschrijft, het `valse  vacuüm’.

9 Magnetische domeinen in een ferrometaal Analogie:

10 Zodra ten gevolge van expansie: bepaalt het valse vacuüm de expansie:

11 Voor voldoende grote R: Dit gebeurt bij exponentiële uitdijing of “inflatie” Voor een inflatieperiode van s expandeert het heelal met een factor:

12 Oplossing van het horizon- of causaliteitsprobleem Waarom is de toestand van B praktisch dezelfde als van C? Zij zijn immers causaal niet met elkaar verbonden. Een causaal verbonden gebied ten tijde van t~ s heeft afmeting r i ~ ct ~ m maar na inflatie: r f ~ e 100 r i ~ m, d.w.z. >> d f. Zichtbare heelal voor A: d H ~ ct 0 ~ m en op t f ~ s d f ~d H (t f /t 0 ) 1/2 <100 m. d f ~d H (t f /t 0 ) 1/2 <100 m.

13 Oplossing van het vlakheidsprobleem Na de periode van inflatie is R toegenomen met een factor > 10 43, en reduceert de Friedmannvergelijking met grote nauwkeurigheid tot: Er ontstaat dus een kritisch heelal!! Er ontstaat dus een kritisch heelal!!

14 Bij de faseovergang aan het einde van het inflatietijdperk komt een “warmte” vrij ter grootte van de energie van het valse vacuüm in de vorm van een relativistisch gas van elementaire deeltjes (quarks, fotonen etc.) met een temperatuur ~ GeV. Hieruit ontwikkelt zich het heelal zoals wij dat kennen.

15  T =  0,00001 K Oplossing van het Gladheidsprobleem In inflationair heelal is met grote nauwkeurigheid en kunnen sterrenstelsels zich juist op tijd vormen door gravitationele samentrekking uit de fluctuaties op z=1000. :

16 Na de inflatie Topologischeweeffouten

17 Valse vacuüm Echte vacuüm 1D 2D

18 Muren

19 “Veren” Cosmic

20 Weefsels Textures

21 MonopoolVeerMuur

22 Reconnectie van strings/veren en vorming van lussen.

23 Reconnectie van strings in vloeibare kristallen

24

25 Een kosmologische string heeft binnenin op zijn as een stukje vacuümenergie dat niet kan vervallen omdat het topologisch is ingevroren. De energiedichtheid die hierbij hoort is enorm: Door hun zwaartekrachtswerking kunnen ze fungeren als kiemdraden voor de vorming van sterrenstelsels. Hun aanwezigheid kan zich verraden in gravitatielenzen. gravitatielenzen.

26 Extra dimensies?

27 10 of 11 dimensies?


Download ppt "6. De Kosmologische Constante WaarnemingenWaarnemingen InterpretatieInterpretatie InflatieInflatie “Oplossing” van drie grote problemen“Oplossing” van."

Verwante presentaties


Ads door Google