Современная наука о космосе

Скачать 399.5 Kb.

Название	Современная наука о космосе
страница	4/8
Дата публикации	15.01.2015
Размер	399.5 Kb.
Тип	Реферат

100-bal.ru > Астрономия > Реферат

1 2 3 4 5 6 7 8

2.3 Природа тёмной энергии

Сущность тёмной энергии является предметом споров. Известно, что она очень равномерно распределена, имеет низкую плотность, и не взаимодействует сколько-нибудь заметно посредством известных фундаментальных типов взаимодействия — за исключением гравитации. Поскольку гипотетическая плотность тёмной энергии не слишком велика — порядка 10−29 граммов на кубический сантиметр — её вряд ли удастся обнаружить лабораторным экспериментом (хотя уже были заявления о таком обнаружении). Тёмная энергия может оказывать такое глубокое влияние на Вселенную (составляя 70 % процентов всей энергии) только потому, что она однородно наполняет пустое (в иных отношениях) пространство. Существуют две главные модели, объясняющие природу тёмной энергии: «космологическая константа» и «квинтэссенция».

3 Темная Материя

Скрытая масса (англ. Dark matter) (в космологии и астрофизике также тёмная материя, тёмное вещество, тёмная энергия) — общее название совокупности астрономических объектов, недоступных прямым наблюдениям современными средствами астрономии (то есть не испускающие электромагнитного излучения достаточной для наблюдений интенсивности), но наблюдаемым косвенно по гравитационным эффектам, оказываемым на наблюдаемые объекты. По современным представлениям, только около 4,4 % массы Вселенной составляет обычная барионная материя. Приблизительно 23 % приходится на небарионную тёмную материю, не участвующую в сильном и электромагнитном взаимодействии. Она наблюдается только в гравитационных эффектах. В зависимости от скорости частиц различают горячую и холодную тёмную материю.

Рисунок 3.1 – Схематическое изображение Темной Материи

Горячая тёмная материя состоит из частиц, движущихся с околосветовыми скоростями, по-видимому, из нейтрино. Горячей тёмной материи недостаточно, по современным представлениям, для формирования галактик. Исследование структуры реликтового излучения показало, что существовали очень мелкие флуктуации плотности вещества. Быстро движущаяся горячая тёмная материя не могла бы сформировать такую тонкую структуру.

Рисунок 3.2 – Схематическое изображение

Холодная тёмная материя должна состоять из массивных медленно движущихся (и в этом смысле «холодных») частиц или сгустков вещества. Экспериментально такие частицы не обнаружены.В качестве кандидатов на роль холодной тёмной материи выступают слабо взаимодействующие массивные частицы (Weakly Interactive Massive Particles, WIMP), такие как аксионы и суперсимметричные партнёры-фермионы лёгких бозонов — фотино, гравитино и др. Впервые предположение о существовании материи, взаимодействующей с обычным веществом только через гравитацию, было высказано в начале XX века в связи с аномальным движением Меркурия. Однако эта проблема была решена благодаря теории относительности.

3.1 Скрытая масса и космологические параметры: проблема тёмной энергии

Одной из основных проблем космологии является вопрос о средней кривизне пространства и темпе расширения Вселенной. Если кривизна пространства нулевая или отрицательная, то расширение Вселенной происходит неограниченно (плоская и открытая модели Вселенной); если кривизна положительна, то расширение Вселенной должно смениться сжатием (закрытая модель Вселенной). В свою очередь, в рамках общей теории относительности (ОТО), средняя кривизна пространства Вселенной зависит от её средней плотности, нулевой кривизне соответствует критическая плотность Ωcrit ~ 10-29 г/см³, что эквивалентно примерно 5 атомов водорода на м³. Однако, несмотря на то, что наблюдаемое значение средней плотности светящейся материи Ωvis составляет порядка 1 % от критической, данные наблюдений свидетельствуют о том, что кривизна Вселенной близка к нулю, т. е. Ω довольно близко к Ωcrit В 1917 г. Эйнштейн для обеспечения стационарности (независимости от времени) космологической модели ОТО ввёл космологическую постоянную Λ, действующую в больших масштабах как силу отталкивания, однако в 1922 г. Фридман опубликовал работу по космологической модели нестационарной расширяющейся Вселенной, в которой космологическая постоянная была равна нулю. После открытия Хабблом красного смещения, т. е. космологического расширения, основания для введения космологической постоянной отпали, и сам Эйнштейн в разговоре с Гамовым назвал идею космологической постоянной своим самым большим промахом (biggest blunder) в науке. Вместе с тем, наблюдения сверхновых типа Ia, проведённые в 1998 г. в рамках Supernova Cosmology Project показали, что постоянная Хаббла меняется со временем таким образом, что её поведение можно объяснить соответствующим подбором величины космологической постоянной Λ, вносящей вклад ΩΛ в среднюю плотность Ω. Эта часть скрытой массы получила название тёмной энергии (dark energy).

Рисунок 3.3 - Состав Вселенной по данным WMAP

Интерпретация данных по анизотропии реликтового излучения, полученных в ходе работы WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, 2003 г.) дала следующие результаты. Наблюдаемая плотность Ω близка к Ωcrit и распределение Ω = ΩΛ + Ωvis + Ωdark по компонентам: барионная материя Ωvis — 4,4 %, тёмная холодная материя (WIMP) Ωdark — 23 %, «тёмная энергия» ΩΛ — 72,6 %

1 2 3 4 5 6 7 8

Похожие:

	Лештаев Валерий Иванович. Перестройка в Космосе и на Земле. Lib ru/Современная литература Современная литература: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Помощь] Оставить комментарий		Викторина «Что ты знаешь о космосе» Учитель начальных классов: Токарева Наталья Ивановна Реквизиты: книги о космосе, рисунки и рефераты ребят, высказывания о космосе, портреты космонавтов, презентация
	Вопросы для кроссворда Реквизиты: книги о космосе, рисунки и рефераты учащихся, высказывания о космосе, портреты космонавтов		Рабочая программа по дисциплине б экономика Современная экономическая наука необъятна, поэтому данный учебный курс направлен на те ее разделы, которые объясняют, как устроена...
	Рабочая программа по дисциплине б экономика Современная экономическая наука необъятна, поэтому данный учебный курс направлен на те ее разделы, которые объясняют, как устроена...		Рабочая программа по дисциплине б экономика Современная экономическая наука необъятна, поэтому данный учебный курс направлен на те ее разделы, которые объясняют, как устроена...
	Классный час Тема: "Путь в космос" Реквизиты: книги о космосе, рисунки и рефераты учащихся, высказывания о космосе, портреты космонавтов		«Молодежь. Общество. Современная наука, техника и инновации» (25 апреля 2009) «Ономастика – наука об именах и названиях». В своей работе я хочу исследовать историю возникновения названий населенных пунктов Томской...
	1 Современная наука Рассмотрено на заседании кафедры ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры, протокол № от 2011г		Ораторское искусство. История и современность Риторика как наука Программные задачи: Воспитывать чувство гордости за родную страну, которая стала первой в освоении космоса. Обогатить и расширить...
	Цитология наука о клетке. Клетка струтурная и функциональная единица живого Программные задачи: Воспитывать чувство гордости за родную страну, которая стала первой в освоении космоса. Обогатить и расширить...		«Космос», лепка планет солнечной системы, рассматривание иллюстраций о космосе Познакомить детей с российским праздником – Днём космонавтики, расширить и углубить знание детей о космосе, дате первого полёта Юрия...
	[современная наука: тенденции развития] О муниципальной целевой программе «Профилактика терроризма и экстремизма на территории Кировского района рсо-алания»		Тема урока Кол-во часов Знать краткую историю развития биологии. Уметь доказать, современная биология-комплексная наука
	«Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения» Федеральный закон от 22. 08. 1996 n 125-фз "О высшем и послевузовском профессиональном образовании". Глава I		Реферат на тему тросовые системы в космосе Космические тросовые системы новые, нетрадиционные структуры, создаваемые человеком в космосе, позволяют выполнять задачи, которые...

Школьные материалы