Tallinna ülikool Matemaatika-loodusteaduskond Loodusteaduste osakond Peeter Tamm Reliktkiirgus Uurimus 1 Juhendaja: Tõnu Laas Tallinn 2009 SISUKORD 2 AJALOOST.....................................................................3 LÄHIAALUGU...............................................................3-4 TEKKEMEHANISM..........................................................4 MITTEHOMOGEENSUSEST..............................................4-5
Pauku.Suur Pauk ei olnud plahvatus olemasolevas ruumis, vähemalt mitte selle tänapäevases mõistes, vaid mateeria, ruumi ja aja ühine tekkimine algsest singulaarsusest.Paisumine on vaadeldav Hubble'i seose kaudu, mis ütleb, et mida kaugemal mingi galaktika meist (vaatlejast) on, seda kiiremini ta meist eemaldub.Suurest Paugust umbes 300 000 aasta võrra hilisemast seisundist annab tunnistust kosmiline mikrolainetaust ehk reliktkiirgus: tol ajal omandasid mikrolainetausta footonid absoluutselt mustale kehale omase kiirgusspektri.Suure Paugu teooria on tänapäeva teaduslikus kosmoloogias valdav teooria Universumi varajasest arengust. 2 Ta põhineb sellel, et vaadeldavat galaktikate üksteisest eemaldumist, ehk siis universumi paisumist, saab üldrelatiivsusteooria abil ekstrapoleerida ajas tagasi universumi varajase oleku suunas
teoreetiliselt tänapäeva kosmoloogia aluseks oleva mudeli (Friedman´i mudeli). · GEORGE GAMOW püstitas 1948.aastal paisuva Universumi "Kuuma" mudeli, selgitamaks elementaarosakeste vastastikmõju ja aatomite tekkimist varases Universumis. · EDWIN HUBBLE avastas vaatuslikul teel 1929.aastal kosmoloogilise punanihke (Hubble´i seaduse). · ARNO A. PENZIAS ja ROBERT W. WILSON avastasid 1965.aastal kosmilise mikrolainelise foonkiirguse (reliktkiirgus, mis pärineb ajast, kui Universumis tekkisid esimesed aatomid). Kosmoloogiliste mudelite teoreetilised alused · Üldrelatiivsusteooria (ÜRT), · Friedman´i mudel, mis järeldus ÜRT-st ja kosmoloogilisest printsiibist, · Elementaarosakeste teooria. Kosmoloogiliste mudelite vaatuslikud alused Kosmoloogiline printsiip: Universum on ruumiliselt homogeenne ja isotroopne - Universumis on kõik ruumipiirkonnad samaväärsed, st kõikidel ruumipiirkondadel on
5) T= 3500 K tekivad esimesed tähed vesinikust ja kujunevad välja universumi tühimikud. 6) T= 27 K hakkavad tekkima galaktikad tähed moodustavad tähesüsteeme. Selleks oli kulunud 200 miljonit aastat. Päike tekkis 4.5 mld aastat tagasi, esimesed elumärgid maal 3.8 mld aastat tagasi, inimese eelased 7 milj aastat tagasi. 7) Praegu on universumi T= 2.7 K so -270,4 C. Esialgsest kiirgusest on alles jäänud reliktkiirgus esialgse kiirguse jäägid koosneb footonitest. Nähtav universum see on see piir, mida inimene võib üldse tunnetada. 47 * 109 ly (valgusaastat)
5) T= 3500 K tekivad esimesed tähed vesinikust ja kujunevad välja universumi tühimikud. 6) T= 27 K hakkavad tekkima galaktikad tähed moodustavad tähesüsteeme. Selleks oli kulunud 200 miljonit aastat. Päike tekkis 4.5 mld aastat tagasi, esimesed elumärgid maal 3.8 mld aastat tagasi, inimese eelased 7 milj aastat tagasi. 7) Praegu on universumi T= 2.7 K so -270,4 C. Esialgsest kiirgusest on alles jäänud reliktkiirgus esialgse kiirguse jäägid koosneb footonitest. Nähtav universum see on see piir, mida inimene võib üldse tunnetada. 47 * 109 ly (valgusaastat)
peale Suure Paugu ka universumi varajast arengut pärast Suurt Pauku.Suur Pauk ei olnud plahvatus olemasolevas ruumis, vähemalt mitte selle tänapäevases mõistes, vaid mateeria, ruumi ja aja ühine tekkimine algsest singulaarsusest.Paisumine on vaadeldav Hubble'i seose kaudu, mis ütleb, et mida kaugemal mingi galaktika meist (vaatlejast) on, seda kiiremini ta meist eemaldub.Suurest Paugust umbes 300 000 aasta võrra hilisemast seisundist annab tunnistust kosmiline mikrolainetaust ehk reliktkiirgus: tol ajal omandasid mikrolainetausta footonid absoluutselt mustale kehale omase kiirgusspektri.Suure Paugu teooria on tänapäeva teaduslikus kosmoloogias valdav teooria Universumi varajasest arengust. Ta põhineb sellel, et vaadeldavat galaktikate üksteisest eemaldumist, ehk siis universumi paisumist, saab üldrelatiivsusteooria abil ekstrapoleerida ajas tagasi universumi varajase oleku suunas. Selgub, et mida kaugemale ajas tagasi minna, seda kuumemaks ja tihedamaks universum osutub
imetatakse Suure Paugu teooriaks. Suur Pauk oli hüpoteetiline sündmus umber 13,7 miljardit aastat tagasi: universum hakkas kujuteldamatult tihedast olekust plahvatuslikult paisuma. Seda loetakse kosmoloogia standardmudelis universumi alguseks. Paisumine on vaadeldav Hubble´i seose kaudu mis ütleb, et mida kaugemale mingi galaktika meist on, seda kiiremini ta meist eemaldub. Suurest Paugust umbes 300 000 aasta võrra hilisemast seisundist annab tunnistust kosmiline mikrolainetaust ehk reliktkiirgus: tol ajal omandasid mikrolainetausta footonid ( footon on elektromagnetkiirguse väiksem osake ehk kvant) absoluutselt mustale kehale omase kiirgusspektri. Mikrolaine-taustakiirguse ehk reliktkiirguse temperatuur on 2,7 kelvinit (umbes -270C) Kosmoloogia tegeleb universumi arenguga aegade algusest kuni tänapäevani ning püüab ennustada Universumi tulevikku. Enamik uuemaid mudeleid ennustab üha enam jätkuvat paisumist. Aga on ka seisukoht, mille kohaselt Universum lõpuks kollapseerub
kosmoloogia standardmudelis universumi alguseks. Suure Paugu teooria käsitleb ka universumi varajast arengut pärast Suurt Pauku. Suur Pauk ei olnud "plahvatus" olemasolevas ruumis, vaid mateeria, ruumi ja aja ühine tekkimine algsest singulaarsusest. Paisumine on vaadeldav Hubble'i seose kaudu, mis ütleb, et mida kaugemal mingi galaktika meist on, seda kiiremini ta meist eemaldub. Suurest Paugust umbes 300 000 aasta võrra hilisemast seisundist annab tunnistust kosmiline mikrolainetaust ehk reliktkiirgus: tol ajal omandasid mikrolainetausta footonid absoluutselt mustale kehale omase kiirgusspektri. Suure Paugu teooria on kosmoloogias valdav teaduslik teooria Universumi varajase arengu kohta. Ta põhineb sellel, et vaadeldavast galaktikate üksteisest eemaldumisest saab üldrelatiivsusteooria järgi ekstrapoleerida universumi varajase oleku. Selgub, et mida kaugemale ajas tagasi minna, seda kuumemaks ja tihedamaks universum osutub.
neutroneid. Kõrge temperatuuri tingimustes ühinesid need kergetest aatomituumadeks (eriti D ja 4He). Enamik prootoneid jäid siiski ühinemata ning neist said edaspidi 1H-tuumad. Umbes 380 000 aasta pärast, kui kiirgustihedus oli jäänud piisavalt väikseks, said vesinikuaatomid moodustuda lihtsalt tuumade ja elektronide kokkusaamise teel, ilma et mõni footon neid kohe jälle lahutaks. Sellest ajast saadik on olemas reliktkiirgus ning Universum on vesinikuga täidetud. Universumi aatomitest koosnevas aines (välja jääb tume aine) oli 3/4 massiosa vesinikku, 1/4 massiosa heeliumi ja mõni miljardik massiosa liitiumi. Teised keemilised elemendid on tuumareaktsioonide saadustena hiljem tekkinud. Kui Universum veelgi jahtus, jagunes mass asümmeetriliselt ning moodustusid vesinikupilved. Gravitatsiooni toimel tihenesid need pilved algul galaktikateks ning hiljem prototähtedeks
Kujunenud musta keha footonkiirgus mõnda aega hajub veel üha nõrgenevalt vabade elektro nide foonilt ja seejärel muutub ta ainefoonist täiesti sõltumatuks musta keha kiirguseks. Musta keha kiirgusel on see tähelepanuväärne omadus, et Universumi paisudes jääb ta ikkagi musta keha kiirguseks, kuigi ta temperatuur muutub pöördvõrdeliselt Universumi mõõtmetega. Need footonid ongi praegu registreeritavad raadioteleskoopidega kui kosmoloogilise päritoluga 2,7K temperatuurile vastav reliktkiirgus. See pärineb ajast, mil Universumi vanus oli umbes miljon aastat. Kiirgusfoonist sõltumatu ainefoon jaheneb kiiresti, ruutsõltuvuses kiirgustemperatuuri langusest. KASUTATUD KIRJANDUS 1. ,,Universum" Rein Veskimäe
PEAJADA-Peajada on piirkond Hertzsprungi-Russeli diagrammil, kuhu on koondatud enamik tähtedest. PÄIKESELAIK-ehk päikeseplekk on tumedam, ümbrusest umbes 1000 Kelvini võrra jahedam piirkond Päikese nähtaval pinnal. ASTRONOOMILINE ÜHIK- p ikkusühik, mis võrdub Maa keskmise kaugusega Päikesest. SUPERNOOVA- on oma arengu lõppjärku jõudnud täht, mille plahvatuse tagajärjel tähe heledus kasvab hetkeliselt miljoneid kordi. RELIKTKIIRGUS- on Universumi algusaegadest pärinev kiirgus kosmoses. MILLINE TAEVAKEHA ON PÄIKE?- Meiel Päikesesüsteemi täht, heledaim Maal nähtav täht. TÄHT- Täheks nimetatakse sellist taevakeha, mis on pimestavalt hele hõõguv gaasikera. LINNUTEE- Ehk galaktika on tähesüsteem, meie galaktika, miljardite kaugete tähtede ühtesulav valgus. HUBBLE’I SEADUS-on astronoomias täheldatav seos, mille kohaselt vaadeldavate galaktikate
Suure Paugu teooria käsitleb ka universumi varajast arengut pärast Suurt Pauku. Suur Pauk ei olnud "plahvatus" olemasolevas ruumis, vaid mateeria, ruumi ja aja ühine tekkimine algsest singulaarsusest. Paisumine on vaadeldav Hubble'i seose kaudu, mis ütleb, et mida kaugemal mingi galaktika meist on, seda kiiremini ta meist eemaldub. Suurest Paugust umbes 300 000 aasta võrra hilisemast seisundist annab tunnistust kosmiline mikrolainetaust ehk reliktkiirgus: tol ajal omandasid mikrolainetausta footonid absoluutselt mustale kehale omase kiirgusspektri. Suure Paugu teooria on kosmoloogias valdav teaduslik teooria Universumi varajase arengu kohta. Ta põhineb sellel, et vaadeldavast galaktikate üksteisest eemaldumisest saab üldrelatiivsusteooria järgi ekstrapoleerida universumi varajase oleku. Selgub, et mida kaugemale ajas tagasi minna, seda kuumemaks ja tihedamaks universum osutub.
Juba varsti pärast Universumi tekkimist Suures Paugus oli tohutu palju prootoneid ja neutroneid. Kõrge temperatuuri tingimustes ühinesid need kergetest aatomituumadeks. Enamik prootoneid jäid siiski ühinemata ning neist said edaspidi H-tuumad. Umbes 380 000 aasta pärast, kui kiirgustihedus oli jäänud piisavalt väikseks, said vesinikuaatomid moodustuda lihtsalt tuumade ja elektronide kokkusaamise teel, ilma ,et mõnifooton neid kohe jälle lahutaks. Sellest ajast saadik on olemas reliktkiirgus ning Universum on vesinikuga täidetud. Universumi aatomitest koosnevas aines oli 3/4 massiosa vesinikku, 1/4 massiosa heeliumi ja mõni miljardik massiosa liitiumi. Teised keemilised elemendid on tuumareaktsioonide saadustena hiljem tekkinud. Kui Universum veelgi jahtus, jagunes mass asümmeetriliselt ning moodustusid vesinikupilved. Gravitatsiooni toimel tihenesid need pilved algul galaktikateks ning hiljem prototähtedeks. 8
Suurt Pauku. Suur Pauk ei olnud plahvatus olemasolevas ruumis, vähemalt mitte selle tänapäevases mõistes, vaid mateeria, ruumi ja aja ühine tekkimine algsest singulaarsusest. Paisumine on vaadeldav Hubble'i seose kaudu, mis ütleb, et mida kaugemal mingi galaktika meist (vaatlejast) on, seda kiiremini ta meist eemaldub. Suurest Paugust umbes 300 000 aasta võrra hilisemast seisundist annab tunnistust kosmiline mikrolainetaust ehk reliktkiirgus: tol ajal omandasid mikrolainetausta footonid absoluutselt mustale kehale omase kiirgusspektri. Suure Paugu teooria on tänapäeva teaduslikus kosmoloogias valdav teooria Universumi varajasest arengust. Ta põhineb sellel, et vaadeldavat galaktikate üksteisest eemaldumist, ehk siis universumi paisumist, saab üldrelatiivsusteooria abil ekstrapoleerida ajas tagasi universumi varajase oleku suunas. Selgub, et mida kaugemale ajas tagasi minna, seda kuumemaks ja tihedamaks universum osutub.
seda n imetatakse Suure Paugu teooriaks. Suur Pauk oli hüpoteetiline sündmus umber 13,7 miljardit aastat tagasi: universum hakkas kujuteldamatult tihedast olekust plahvatuslikult paisuma. Seda loetakse kosmoloogia standardmudelis universumi alguseks. Paisumine on vaadeldav Hubble´i seose kaudu mis ütleb, et mida kaugemale mingi galaktika meist on, seda kiiremini ta meist eemaldub. Suurest Paugust umbes 300 000 aasta võrra hilisemast seisundist annab tunnistust kosmiline mikrolainetaust ehk reliktkiirgus: tol ajal omandasid mikrolainetausta footonid ( footon on elektromagnetkiirguse väiksem osake ehk kvant) absoluutselt mustale kehale omase kiirgusspektri. Mikrolaine-taustakiirguse ehk reliktkiirguse temperatuur on 2,7 kelvinit (umbes -270C) Kosmoloogia tegeleb universumi arenguga aegade algusest kuni tänapäevani ning püüab ennustada Universumi tulevikku. Enamik uuemaid mudeleid ennustab üha enam jätkuvat paisumist. Aga on ka seisukoht, mille kohaselt Universum lõpuks kollapseerub
pärast Suurt Pauku.Suur Pauk ei olnud plahvatus olemasolevas ruumis, vähemalt mitte selle tänapäevases mõistes, vaid mateeria, ruumi ja aja ühine tekkimine algsestsingulaarsusest.Paisumine on vaadeldav Hubble'i seose kaudu, mis ütleb, et mida kaugemal mingi galaktika meist (vaatlejast) on, seda kiiremini ta meist eemaldub.Suurest Paugust umbes 300 000 aasta võrra hilisemast seisundist annab tunnistust kosmiline mirlainetaust ehk reliktkiirgus: tol ajal omandasid mikrolainetausta footonid absoluutselt mustale kehale omase kiirgusspektri.Suure Paugu teooria on tänapäeva teaduslikus kosmoloogias valdav teooria Universumi varajasest arengust. Ta põhineb sellel, et vaadeldavat galaktikate üksteisest eemaldumist, ehk siis universumi paisumist, saab üldrelatiivsusteooria abil ekstrapoleerida ajas tagasi universumi varajase oleku suunas. Selgub, et mida kaugemale ajas tagasi minna, seda kuumemaks ja tihedamaks universum osutub
humanismiga. Kui aga Jumalat enam ei tunnustata, kui eitatakse religiooni üldse, on tegemist sekulaarse humanismiga ehk sekulaarhumanismiga. 38. Kes avastas galaktikate punanihke? Mida see tähendab? Edwin Powell Hubble poolt 1929.a. avastatud galaktikate punanihke ehk nende pideva eemaldumise seadus meist. 39. Mida tähendab singulaarsus? Maailmakõiksus sai alguse olukorrast, mil "ruum oli punkt." 40. Mis on reliktkiirgus ja kes selle avastasid? Arno A. Penzias ja Robert W. Wilson, kes 1964. aastal avastasid kosmilise päritoluga mikrolainelise raadiomüra, mis ei pärinenud meie galaktikast, osutus hilisemate uurimiste käigus universumi tekke algusega seotud nn reliktkiirguseks. 41. Kui vana on universum? 100000-30000 aastat? 42. Kirjeldage Suurele Paugule (Big Bang) järgnenud sündmusi. Suurele Paugule ajahetkel 0 järgnes järgmine ajaline stsenaarium, mille vältel toimus
eitades Jumalast seatud absoluutseid, inimesele kohustuslikke moraalinorme. 38. Kes avastas galaktikate punanihke? Mida see tähendab? E.P.Hubble 39. Mida tähendab singulaarsus? Kaasajal on kosmoloogias kui universumi teket, ehitust ja funktsioneerimist seletada püüdvas teadusharus tunnustatuim Suure Paugu (Big Bang) teooria, mille kohaselt maailmakõiksus sai alguse olukorrast, mil"ruum oli punkt." Sellist olekut nimetatakse singulaarsuseks. 40. Mis on reliktkiirgus ja kes selle avastasid? kosmilise päritoluga mikrolaineline raadiomüra, mis ei pärine meie galaktikast, hilisemate uurimiste käigus osutus see universumi tekke algusega seotud nn reliktkiirguseks ehk foonkiirguseks, mis pärines aastatest 100000-300000 pärast Suurt Pauku. Arno A. Penzias ja Robert W. Wilson 41. Kui vana on universum? 13,7 miljardit aastat 42. Kirjeldage Suurele Paugule (Big Bang) järgnenud sündmusi.
Pauku. Suur Pauk ei olnud plahvatus olemasolevas ruumis, vähemalt mitte selle tänapäevases mõistes, vaid mateeria, ruumi ja aja ühine tekkimine algsest singulaarsusest. Paisumine on vaadeldav Hubble'i seose kaudu, mis ütleb, et mida kaugemal mingi galaktika meist (vaatlejast) on, seda kiiremini ta meist eemaldub. Suurest Paugust umbes 300 000 aasta võrra hilisemast seisundist annab tunnistust kosmiline mikrolaine-taustkiirgus ehk reliktkiirgus: tol ajal omandasid mikrolainetaustkiirguse footonid absoluutselt mustale kehale omase kiirgusspektri. Suure Paugu teooria on tänapäeva teaduslikus kosmoloogias valdav teooria Universumi varajasest arengust. Ta põhineb sellel, et vaadeldavat galaktikate üksteisest eemaldumist, ehk siis universumi paisumist, saab üldrelatiivsusteooria abil ekstrapoleerida ajas tagasi universumi varajase oleku suunas. Selgub, et mida kaugemale ajas tagasi minna, seda kuumemaks ja tihedamaks universum osutub
suureneb ajas? See on eelkõige lihtsalt huvitav filosoofiline probleem selle üle on hea mõtiskleda. Seda, et miks Universum paisub, ei olegi põhjustajaks nn Suur Pauk. Universum paisub, sest et erinevad ajahetked on samas ka erinevad ruumipunktid, nii nagu näitab meile kera paisumise mudel. Universum oli küll algstaadiumis ülikõrge temperatuuriga ( millest säilis tänapäeval eksis- teeriv reliktkiirgus ), kuid mingisugust ,,plahvatust" ei olnud. 39 1.1.6 Teleportatsiooni füüsikalised alused 1.1.6.1 Teleportatsioon relatiivsusteooria järgi Erirelatiivsusteooriast on teada seda, et mida lähemale jõuab keha liikumiskiirus valguse kiirusele vaakumis, seda enam aeg aegleneb. Seda kirjeldab ka tuntud valem: See tähendab ka seda, et kui v << c, siis
annaabi.ee 
