КУРС ЗАГАЛЬНОЇ АСТРОНОМІЇ - С. М. АНДРІЄВСЬКИЙ 2007

Частина VIII

ПРОБЛЕМИ КОСМОГОНІЇ ТА КОСМОЛОГІЇ

Розділ 22

ЕЛЕМЕНТИ КОСМОЛОГІЇ

22.2. Еволюція Всесвіту

22.2.1. Народження Всесвіту. Сингулярність

Щоб пояснити спостережуване розширення простору у космологічних масштабах, довелося зробити припущення про існування первісного поштовху — Великого Вибуху, який надав речовині Всесвіту енергію, достатню для подолання сили гравітаційного притягання і наступного розширення. Якщо сьогодні Всесвіт розширюється, це означає, що колись розширення почалося з надгустого стану, у якому вся речовина начебто була зосереджена в дуже малому об'ємі. При цьому густину первісного стану можна вважати практично нескінченно великою. Такий стан названо сингулярністю. Відповідно до моделі Великого Вибуху, розширення Всесвіту почалося саме зі стану сингулярності.

Зміну масштабного фактора з часом знаходимо із першого рівняння (22.2):

image85

На початковому етапі еволюції Всесвіту, безпосередньо після Великого Вибуху, густина енергії випромінювання домінувала над густиною нерелятивістської речовиниimage80тому, як було знайдено вище, ρα3 ∞ a-1.

З врахуванням цього, інтегрування (22.9) приводить до такої залежності масштабного фактора від часу у молодому Всесвіті:

image81

Як відомо, густина енергії випромінювання залежить від температури, тобто ρχΤ4. Тому для ρ ∞ а-4 іimage82температура у первісному Всесвіті буде спадати за законом: image87Точне співвідношення, яке випливає з теорії, є таким:

image88

Згідно з цією формулою температура Всесвіту досягала 1032 К приблизно через 10-44 с після його народження (згадаємо, що температура в центрі Сонця складає 1,5· 107 К — величина мізерно мала в порівнянні з температурою народженого Всесвіту). Вважається, що такою була початкова температура. Вже через одну мікросекунду після Великого Вибуху температура знизилася до 1013 К, а через одну секунду — до десяти мільярдів градусів.






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.