Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Από τα κουάρκ μέχρι το Σύμπαν: Μια σύντομη περιήγηση Από τα κουάρκ μέχρι το Σύμπαν: Μια σύντομη περιήγηση Ε.Ν. Οικονόμου Ι.Τ.Ε Σεπτέμβριος 2012 Στην ατομική.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Από τα κουάρκ μέχρι το Σύμπαν: Μια σύντομη περιήγηση Από τα κουάρκ μέχρι το Σύμπαν: Μια σύντομη περιήγηση Ε.Ν. Οικονόμου Ι.Τ.Ε Σεπτέμβριος 2012 Στην ατομική."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Από τα κουάρκ μέχρι το Σύμπαν: Μια σύντομη περιήγηση Από τα κουάρκ μέχρι το Σύμπαν: Μια σύντομη περιήγηση Ε.Ν. Οικονόμου Ι.Τ.Ε Σεπτέμβριος 2012 Στην ατομική ιδέα “ενυπάρχει μια τεράστια ποσότητα πληροφορίας για τον Κόσμο, εάν διαθέσει κανείς λίγη φαντασία και σκέψη”. R. P. Feynman

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Εισαγωγή: Τρεις βασικές ιδέες και ένα εργαλείο 2. Φωτόνια: Μεταφορείς και συνδετήρες 3. Δομές της Ύλης: - Όπου οι ισχυρές δυνάμεις κυριαρχούν -Το βασίλειο της ΗΜ δύναμης -Η βαρύτητα στο προσκήνιο

3 Τα πάντα είναι φτιαγμένα από “άφθαρτα”, αδιαίρετα (ά-τομα) μικροσκοπικά σωμάτια που αλληλοέλκονται. Τα πάντα είναι φτιαγμένα από “άφθαρτα”, αδιαίρετα (ά-τομα) μικροσκοπικά σωμάτια που αλληλοέλκονται. Ως αποτέλεσμα οι ιδιότητες των δομών της ύλης σε όλες τις κλίμακες, υπό συνθήκες ισορροπίας, εξαρτώνται μόνο από 4-5 παγκόσμιες σταθερές. Ως αποτέλεσμα οι ιδιότητες των δομών της ύλης σε όλες τις κλίμακες, υπό συνθήκες ισορροπίας, εξαρτώνται μόνο από 4-5 παγκόσμιες σταθερές. Η ισορροπία απαιτεί την εξισορρόπηση της έλξης, γιατί αλλιώς τα πάντα θα συνθλίβονταν σε μαύρες τρύπες. Η ισορροπία απαιτεί την εξισορρόπηση της έλξης, γιατί αλλιώς τα πάντα θα συνθλίβονταν σε μαύρες τρύπες. Τί εμποδίζει λοιπόν την κατάρρευση της ύλης και εξασφαλίζει την ύπαρξη της; Τί εμποδίζει λοιπόν την κατάρρευση της ύλης και εξασφαλίζει την ύπαρξη της; 1 Η ΑΤΟΜΙΚΗ ΙΔΕΑ

4 Κάθε σωμάτιο ενέργειας ε και ορμής κινείται όχι σε τροχιά αλλά ως κύμα με συχνότητα και κυματάνυσμα * Κάθε σωμάτιο ενέργειας ε και ορμής κινείται όχι σε τροχιά αλλά ως κύμα με συχνότητα και κυματάνυσμα * Κάθε κύμα συχνότητας και κυματανύσματος αποτελείται από αδιαίρετα στοιχειώδη κομμάτια ενέργειας Κάθε κύμα συχνότητας και κυματανύσματος αποτελείται από αδιαίρετα στοιχειώδη κομμάτια ενέργειας και ορμής και ορμής Ο Κ.Δ. οδηγεί στην Κβαντομηχανική η οποία μπορεί να συμπυκνωθεί σε τρείς βασικές αρχές: Ο Κ.Δ. οδηγεί στην Κβαντομηχανική η οποία μπορεί να συμπυκνωθεί σε τρείς βασικές αρχές: ( To «ζουμί» της ΚβΜ, αυτό που πρέπει να μείνει όταν όλα ξεχαστούν ) ( To «ζουμί» της ΚβΜ, αυτό που πρέπει να μείνει όταν όλα ξεχαστούν ) * Υπενθύμιση 2 Ο ΚΥΜΑΤΟΣΩΜΑΤΙΔΙΑΚΟΣ ΔΥΙΣΜΟΣ

5 ΟΙ ΤΡΕΙΣ ΑΡΧΕΣ ΤΗΣ ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ 1)Αρχή του Heisenberg: 2)Αρχή του Pauli: N όμοια σωμάτια με σπιν 1/2 δεν συγκατοικούν 3)Αρχή του Schrödinger: ή σύνθετα σωμάτια συμπεριφέρονται ως στοιχειώδη μέχρι το όριο Δε. σύνθετα σωμάτια συμπεριφέρονται ως στοιχειώδη μέχρι το όριο Δε. 1+2 Εμποδίζουν την κατάρρευση της ύλης, εξασφαλίζουν την ύπαρξή της. 1+2 Εμποδίζουν την κατάρρευση της ύλης, εξασφαλίζουν την ύπαρξή της. 3 Eξασφαλίζει το αναλλοίωτο σύνθετων σωματίων μέχρι κάποιο όριο 3 Eξασφαλίζει το αναλλοίωτο σύνθετων σωματίων μέχρι κάποιο όριο

6 Kινητική ενέργεια Ν όμοιων σωματίων με σπιν ½, μηδενική ολική ορμή και στροφορμή, υπό συνθήκες ομοιογενούς συγκέντρωσης, σε όγκο

7 Η ενέργεια έχει δύο συμβολές: Tην δυναμική ενέργεια  που οφείλεται στις αλληλεπιδράσεις  είναι συνολικά ελκτικής φύσεως  και τείνει να συνθλίψει το όποιο σύστημα Την κινητική ενέργεια  που είναι κβαντικής φύσεως (και θερμικής φύσεως στα ενεργά άστρα,...)  που, λόγω Heisenberg και Pauli, μεγαλώνει όσο το σύστημα συρρικνώνεται  και επομένως, σε κάποιο σημείο, εξισορροπεί τη συνθλιπτική πίεση της δυναμικής ενέργειας  και εξασφαλίζει την ύπαρξη ευσταθών δομών της ύλης * Για Τ  0 ο Κ και P = 0 Θυμίζω: Λόγω της αρχής του Schrödinger η ενεργειακή απόσταση της πρώτης διεγερμένης κατάστασης από την κατάσταση ελάχιστης ενέργειας είναι μη μηδενική. Αυτό συνεπάγεται το αναλλοίωτο και αδιαίρετο (μέχρις ορισμένου ορίου) σύνθετων συστημάτων και σταθερή χημική συμπεριφορά (απαραίτητη προϋπόθεση για την ύπαρξη του κόσμου μας) ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ *  ΕΥΣΤΑΘΗΣ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ 3 ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ *  ΕΥΣΤΑΘΗΣ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ

8 Παρουσία εξωτερικής θερμοκρασίας και πίεσης Τ εξ, P εξ, η ευσταθής ισορροπία αντιστοιχεί στο ελάχιστο της ελεύθερης ενέργειας του Gibbs

9 Άσκηση Σχεδιάστε την ελεύθερη ενέργεια του Gibbs ως συνάρτηση της θερμοκρασίας υπό σταθερή πίεση (πολύ μικρή, ενδιάμεση, πολύ μεγάλη πίεση) για τις τρεις φάσεις της ύλης (στερεά, υγρή, αέρια). Με βάση τα παραπάνω γραφήματα σχεδιάστε το διάγραμμα των τριών φάσεων στο επίπεδο Τ, Ρ. Υποδείξεις: Χρησιμοποιήστε φυσικά επιχειρήματα, τη σχέση της G με την εντροπία και τη σχέση της εντροπίας με τη ειδική θερμότητα.

10 Π.χ. Συχνότητα ω ταλάντωσης εκκρεμούς Εξαρτάται: 1) Φυσικές σταθερές, g 2) Φυσικά μεγέθη 4 ΔΙΑΣΤΑΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

11 ΠΑΝΩ ΚΟΥΑΡΚ ΚΑΤΩ ΚΟΥΑΡΚ ΑΤΟΜΟ ΠΥΡΗΝΑΣ ΝΕΤΡΟΝΙΑ ΠΡΩΤΟΝΙΑ Ποια είναι και τι ιδιότητες έχουν τα στοιχειώδη σωμάτια

12 Παγκόσμιες Φυσικές Σταθερές Σωμάτια Αλληλεπιδράσεις Όνομα/ σύμβολο Μάζα (MeV)Ηλεκτρικό Φορτίο Ηλεκτρόνιο e -e-e Πρωτόνιο p +e Νετρόνιο n 0 Νετρίνο ν >00 ΌνομαΠόσο ΙσχυρήΕμβέλεια Βαρυτική, Ηλεκτρο- Μαγνητική, Η/Μ, αλλά Ασθενής πυρηνική Ισχυρή πυρηνική

13 1. Εισαγωγή: Τρεις βασικές ιδέες και ένα εργαλείο 2. Φωτόνια: Μεταφορείς και συνδετήρες 3. Δομές της Ύλης: - Όπου οι ισχυρές δυνάμεις κυριαρχούν -Το βασίλειο της ΗΜ δύναμης -Η βαρύτητα στο προσκήνιο

14 Οι ιδιότητες τους εξαρτώνται, προφανώς, από τον V και την Τ. k B και Τ πάνε στη φύση πάντα πακέτο. Άρα οι ιδιότητες των εν λόγω φωτονίων εξαρτώνται από: (α) Από τις φυσικές παραμέτρους k B Τ [ενέργεια] και V. και τις φυσικές σταθερές: (β) : αφού το φωτόνιο είναι το κβάντο του Η/Μ πεδίου [ενέργεια x χρόνος] (γ) c: αφού το c χαρακτηρίζει το φωτόνιο και το Η/Μ κύμα : [χρόνος]: [μήκος] Φωτόνια Τ, V ‘Υλη ΦΩΤΟΝΙΑ ΣΕ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΜΕ ΥΛΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ Τ

15 Αλλά και κατ’ ευθείαν, αφού

16

17 ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΔΙΠΟΛΟΥ Ι, XΡΟΝΟΣ ΖΩΗΣ τ Ταχύτητα φωτός, c Διπολική ροπή, p=e r Συχνότητα,

18 1. Εισαγωγή: Τρεις βασικές ιδέες και ένα εργαλείο 2. Φωτόνια: Αγγελιοφόροι και συνδετήρες 3. Δομές της Ύλης: - Όπου οι ισχυρές δυνάμεις κυριαρχούν -Το βασίλειο της ΗΜ δύναμης -Η βαρύτητα στο προσκήνιο

19 Ελάχιστο. E  Ισότητα συμπιεστικής και διασταλτικής πίεσης Κλίμακα μήκους (m)Σταθερές δομέςΔυναμική ενέργειαΚινητική ενέργεια (K.E.) ΝουκλεόνιαΙσχυρήΚβαντική Κ.Ε ΠυρήνεςΙσχυρή/ΗΜΚβαντική Κ.Ε./ΗΜ ΆτομαΗΜΚβαντική Κ.Ε. > ΜόριαΗΜΚβαντική Κ.Ε. > Στερεά/ΥγράΗΜΚβαντική Κ.Ε.   x 10 5 ΑστεροειδείςΗΜΚβαντική Κ.Ε ΠλανήτεςΒαρυτική, ΗΜΚβαντική Κ.Ε Άστρα Βαρυτική, ΗΜ, Ισχυρή/Ασθενής Κβαντική Κ.Ε. Θερμική Κ.Ε Λευκοί νάνοιΒαρυτικήΚβαντική Κ.Ε Άστρα νετρονίωνΒαρυτική Κβαντική Κ.Ε ? Μαύρες τρύπεςΒαρυτική ΓαλαξίεςΒαρυτικήΚ.Ε ΣύμπανΒαρυτική Κ.Ε. διαστολής, Σκοτεινή ενέργεια

20 1. Εισαγωγή: Τρεις βασικές ιδέες και ένα εργαλείο 2. Φωτόνια: Αγγελιοφόροι και συνδετήρες 3. Δομές της Ύλης: - Όπου οι ισχυρές δυνάμεις κυριαρχούν -Το βασίλειο της ΗΜ δύναμης -Η βαρύτητα στο προσκήνιο

21 Η μάζα των πρωτονίων και των νετρονίων είναι η κινητική ενέργεια των κουάρκ Πειρ. 938,27 Πειρ. 939,57

22 Πυρήνες: A=N+Z  Ισχυρές αλληλεπιδράσεις:  Αλληλεπιδράσεις Coulomb:  Kινητική  ενέργεια:

23

24 1. Εισαγωγή: Τρεις βασικές ιδέες και ένα εργαλείο 2. Φωτόνια: Αγγελιοφόροι και συνδετήρες 3. Δομές της Ύλης: - Όπου οι ισχυρές δυνάμεις κυριαρχούν -Το βασίλειο της ΗΜ δύναμης -Η βαρύτητα στο προσκήνιο

25 ΔΙΑΣΤΑΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ & ΑΤΟΜΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΟΝΑΔΩΝ Ατομική μονάδα μήκους (ακτίνα Βohr) Δυναμική ενέργεια Κινητική ενέργεια

26 ΑΠΟ ΤΑ ΑΤΟΜΑ ΜΕΧΡΙ ΑΣΤΕΡΟΕΙΔΕΙΣ

27 Η ηλεκτροστατική ενέργεια κυριαρχεί: Άτομα Μόρια Στερεά Υγρά

28 ΑΤΟΜΑ Ατομικά τροχιακά και φλοιοί & υποφλοιοί Περιοδικός πίνακας των στοιχείων (ΠΠΣ)

29 Αδιάστατη ατομική ακτίνα r a /a B Ατομικός αριθμός Z

30 Πρώτο έργο ιονισμού (eV) Ατομικός αριθμός Z

31 Φλοιοί/υποφλοιοί οφείλονται στη γωνιακή εξάρτηση των ατομικών τροχιακών, που προκύπτει από τη γωνιακή εξάρτηση πολυωνύμων (του ίδιου βαθμού ) που ικανοποιούν την εξίσωση του Laplace. =0  σταθ.  χωρίς γωνιακή εξάρτηση  τροχιακό s = 1  x, y, z  sinθcosφ, sinθsinφ, cosθ  3 τροχιακά p = 2  xy, yz, zx, x 2 -y 2, y 2 -z 2  …  5 τροχιακά d = 3  κλ…

32 7f_______________ 6f_______________ 5f_______________ 4f_______________ 5d____________ 7d____________ 6d____________ 3d____________ 4d____________ 7p_________ 6p_________ 4p_________ 5p_________ 3p_________ 2p_________ 7s_______ 6s_______ 4s_______ 5s_______ 3s_______ 2s_______ 1s_______ s, l=0 p, l=1d, l=2f, l = ΕΝΕΡΓΕΙΑ Μέγιστος αριθμός ηλεκτρονίων σε κάθε l Μέγιστος αρ. ηλεκτρονίων σε κάθε φλοιό Συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων =118 7ος Φλοιός 7η Γραμμή =86 6ος Φλοιός 6η Γραμμή =54 5ος Φλοιός 5η Γραμμή =36 4ος Φλοιός 4η Γραμμή =18 3ος Φλοιός 3η Γραμμή 8 8+2=10 2ος Φλοιός 2η Γραμμή ος Φλοιός 1 η Γραμμή του Π.Π.Σ.

33

34 Άσκηση Για ένα ουδέτερο άτομο μεγάλου ατομικού αριθμού Ζ, εκτιμήστε τη μέση απόσταση ενός ηλεκτρονίου από τον πυρήνα καθώς και την ολική του ενέργεια (κινητική συν Coulomb).

35 Η ηλεκτροστατική ενέργεια κυριαρχεί: Άτομα Μόρια Στερεά Υγρά

36 ΜΟΡΙΑ

37 Σύγκριση πειραματικών δεδομένων για ορισμένα χαρακτηριστικά διατομικά μόρια με εκτιμήσεις βασισμένες σε διαστατική ανάλυση Πειρ.Εκτ.Πειρ.Εκτ.Πειρ.Εκτ.Πειρ.Εκτ.Πειρ.Εκτ. 0,741,06 1,0981,04 1,21 0,90 3,08 3,426 2,54 2,33 0,57811,558,3 4,486,779,79 7,045,165 9,4 0,7750,648 2,421, , ,

38 Άσκηση Βρέστε τις τέσσερις ιδιοταλαντώσεις του διοξειδίου του άνθρακα και εκτιμήστε τις αντίστοιχες ιδιοσυχνότητες. Ποια (ή ποιες) είναι υπεύθυνες για το φαινόμενο του θερμοκηπίου;

39 Η ηλεκτροστατική ενέργεια κυριαρχεί: Άτομα Μόρια Στερεά Υγρά

40 ΣΤΕΡΕΑ

41

42 Σύγκριση με πειραματικά δεδομένα Καλύτερα αποτελέσματα, αν το Π.χ. για το Si, f=0,34, και επομένως FeAlCuSi Πειρ.Εκτ.Πειρ.Εκτ.Πειρ.Εκτ.Πειρ.Εκτ. 2,702,992,673,18 55,8526,9863,5528,09 7,862,708,962,33 4,283,733,393,043,493,824,632,69 1,681,250,7220,751,371,330,9980,55 4,634,065,685,283,933,856,484,

43 ΣΤΕΡΕΑPb BeMgNa Πειρ.Εκτ.Πειρ.Εκτ.Πειρ.Εκτ.Πειρ.Εκτ. 3,662,353,343,93 (eV/atom) 2,03 3,323,931,512,441,1131,76 0,430,271,0032,470,3540,4260,0680,189 21,577,8811,624,574,

44 Tο μοντέλο Jellium για Kινητική Ενέργεια Coulomb ενέργεια

45 r s /a B

46

47 Θερμοκρασία τήξεως

48 Ειδική ηλεκτρική αντίσταση, DC, ρ e [διαστάσεις χρόνου]

49 Ειδική ηλεκτρική αντίσταση, DC, ρ e (2) TiPbNbBi Pr U CsMn NaCuAlAg 43,1 21,3 14, , ,931,732,731,63 γιαT=295K για T=2K ρ=10 -3 μΩ∙cm εως μΩ∙cm για καθαρό Cu ρ=2x10 23 μΩ∙cm για κίτρινο θείο Τι πήγε στραβά?

50 Ο τύπος για την ρ e εξαρτάται από IfΕίναι δυνατόν ;

51 «...Το γεγονός ότι η περιοδικότητα του κρυστάλλου θα ήταν ουσιαστικής σημασίας μου ήλθε στο νου ανακαλώντας στη μνήμη μου μια επίδειξη στο μάθημα της στοιχειώδους φυσικής, όπου πολλά ίδια και ομοίως συζευγμένα εκκρεμή ήσαν αναρτημένα από μια ράβδο σε ίσες μεταξύ τους αποστάσεις και την κίνηση του ενός εκκρεμούς τη βλέπαμε να «μεταναστεύει» κατά μήκος της αλυσίδας από εκκρεμές σε εκκρεμές. Με τέτοιες ασαφείς ιδέες στο νου μου γύρισα στο νοικιασμένο δωμάτιό μου ένα βραδάκι στις αρχές Ιανουαρίου (1928) και έπιασα μολύβι και χαρτί...» F. Bloch ΚΥΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΟΣΗ & ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΤΗΤΑ  ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΗΤΙΚΗ ΣΥΜΒΟΛΗ  ΑΝΑΙΡΕΣΗ ΤΗΣ ΣΚΕΔΑΣΗΣ  ΟΙΟΝΕΙ ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΔΙΑΔΟΣΗ

52

53 «...Το γεγονός ότι η περιοδικότητα του κρυστάλλου θα ήταν ουσιαστικής σημασίας μου ήλθε στο νου ανακαλώντας στη μνήμη μου μια επίδειξη στο μάθημα της στοιχειώδους φυσικής, όπου πολλά ίδια και ομοίως συζευγμένα εκκρεμή ήσαν αναρτημένα από μια ράβδο σε ίσες μεταξύ τους αποστάσεις και την κίνηση του ενός εκκρεμούς τη βλέπαμε να «μεταναστεύει» κατά μήκος της αλυσίδας από εκκρεμές σε εκκρεμές. Με τέτοιες ασαφείς ιδέες στο νου μου γύρισα στο νοικιασμένο δωμάτιό μου ένα βραδάκι στις αρχές Ιανουαρίου (1928) και έπιασα μολύβι και χαρτί...» F. Bloch Πιάστε, λοιπόν, και σεις μολύβι και χαρτί και λύστε –με βάση το νόμο του Νεύτωνα, F=mα- το περιοδικό σύστημα των συζευγμένων εκκρεμών του σχήματος που ακολουθεί

54

55

56 Μέταλλα Ημιαγωγοί Καταστρεπτική συμβολή Χάσμα, E g

57

58

59

60

61

62

63 Ειδική Θερμότητα,Classically QM:

64 Η ηλεκτροστατική ενέργεια κυριαρχεί: Άτομα Μόρια Στερεά Υγρά

65 ΥΓΡΑ Ι Ταχύτητα θαλάσσιων κυμάτων [g, λ (ή το ), d, πυκνότητα?]

66 exp: 0,073 J/m 2 ΥΓΡΑ ΙIΙ

67 ΛΟΓΩ ΑΝΕΜΟΥ ΤΣΟΥΝΑΜΙ λ(m) km/h 1.7 cm ΥΓΡΑ ΙI

68 ΡΕΥΣΤΑ Ι Δύναμη αντίστασης στην κίνηση σώματος Δύναμη αντίστασης στην κίνηση σώματος Μεγάλα σώματα, μεγάλες ταχύτητες: Μεγάλα σώματα, μεγάλες ταχύτητες: Μικρό σώμα, μικρές ταχύτητες: Τριβές στο ρευστό λόγω Μικρό σώμα, μικρές ταχύτητες: Τριβές στο ρευστό λόγω Αριθμός του Reynolds: Νερό0,01 Αέρας0,000180,15

69 exp: ΡΕΥΣΤΑ ΙΙ

70 1. Εισαγωγή: Τρεις βασικές ιδέες και ένα εργαλείο 2. Φωτόνια: Αγγελιοφόροι και συνδετήρες 3. Δομές της Ύλης: - Όπου οι ισχυρές δυνάμεις κυριαρχούν -Το βασίλειο της ΗΜ δύναμης -Η βαρύτητα στο προσκήνιο

71 Bαρύτητα Tα θερμοδυναμικά μεγέθη είναι είτε εκτατικά (δηλ. ανάλογα του Ν) είτε εντατικά (δηλ. ανεξάρτητα του Ν). Αυτή η ιδιότητα προκύπτει από τον βραχείας εμβέλειας χαρακτήρα των αλληλεπιδράσεων (όπως είναι οι ηλεκτροστατικές, για ουδέτερα συστήματα) και της κινητικής ενεργειας. Αυτή η ιδιότητα δεν ισχύει για την βαρυτική αυτοενέργεια : Ο εκθέτης στη 3/2 σχέση (1) εμφανίζεται συστηματικά, έστω και αν η σχέση δεν ισχύει.

72 Η βαρύτητα στο προσκήνιο Πλανήτες Ενεργά άστρα Νεκρά άστρα: Λευκοί νάνοι Νεκρά άστρα : Άστρα νετρονίων Νεκρά άστρα : Μαύρες τρύπες Σύμπαν

73 Tυπικός πλανήτης: E βαρυτική =Ε ηλεκτρική

74 Πλανήτες : Μέση θερμοκρασία

75 Γιατί η Γη είναι στρογγυλή ; Γιατί υπάρχουν βουνά ; Πόσο υψηλό μπορεί να είναι ένα βουνό σε βραχώδη πλανήτη ; - Κατάρρευση όταν η διατμητική τάση φτάσει την κρίσιμη τιμή

76 Πλανήτες Δίας: Πλούτωνας :

77 Η βαρύτητα στο προσκήνιο Πλανήτες Ενεργά άστρα Νεκρά άστρα: Λευκοί νάνοι Νεκρά άστρα : Άστρα νετρονίων Νεκρά άστρα : Μαύρες τρύπες Σύμπαν

78 Ενεργά άστρα ΕΛΑΧΙΣΤΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ ΝΟΥΚΛΕΟΝΙΩΝ : ΜΕΓΙΣΤΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ ΝΟΥΚΛΕΟΝΙΩΝ : ΑΡΙΘΜΟΣ ΝΟΥΚΛΕΟΝΙΩΝ ΣΤΟΝ ΗΛΙΟ ΜΑΣ :,

79 T 0 T ign R T max ΕΝΕΡΓΑ ΑΣΤΡΑ Μ min

80 ΕΝΕΡΓΑ ΑΣΤΡΑ Μ max Για μεγάλες μάζες, η T γίνεται πολύ μεγάλη, η E ph κυριαρχεί έναντι της E kin και

81 Η βαρύτητα στο προσκήνιο Πλανήτες Ενεργά άστρα Νεκρά άστρα: Λευκοί νάνοι Νεκρά άστρα : Άστρα νετρονίων Νεκρά άστρα : Μαύρες τρύπες Σύμπαν

82 Κινητική ενέργεια Ν όμοιων σωματίων με σπιν ½, μηδενική ολική ορμή και στροφορμή, υπό συνθήκες ομοιογενούς συγκέντρωσης, σε όγκο

83 Λευκοί νάνοι

84 Άστρα νετρονίων

85 Άστρα νετρονίων ( συνέχεια )

86 έτη Μαύρες τρύπες

87 Η βαρύτητα στο προσκήνιο Πλανήτες Ενεργά άστρα Νεκρά άστρα: Λευκοί νάνοι Νεκρά άστρα : Άστρα νετρονίων Νεκρά άστρα : Μαύρες τρύπες Σύμπαν

88 Σύμπαν Ομογενές και ισότροπο Διαστέλλεται σύμφωνα με τον νόμο του Hubble : Η σταθερά του Hubble ( ανεξάρτητη του R): διαστατικά ;  Eυκλείδια γεωμετρία ( ως αποτέλεσμα του πληθωρισμού )

89 Σύμπαν Σύμπαν (2) Eυκλείδια γεωμετρία ως αποτέλεσμα του πληθωρισμού 1 ος Νόμος ( για dS=0): dU=d(εV)=-pdV Tρεις άγνωστες συναρτήσεις : R(t), ε(t), p(t) (1) (2)

90

91 Το ισοδύναμο 5,16 πρωτονίων ανά m 3 Αυτή η πυκνότητα ισούται με την κρίσιμη με 0,5% αβεβαιότητα πρωτονίoυ ανά m 3, δηλ. περίπου 4,83% του ε Tο υπόλοιπο ; Σκοτεινή ύλη Σκοτεινή ενέργεια

92 Η κοσμολογική σταθερά του Einstein

93 Κοσμικές Εποχές 1.Πληθωρισμός, 2.Μεταβατική περίοδος, s < t < s 3.Φωτοκρατία, s < t <50 ky 4.Υλοκρατία, 800 ky < t < 5 Gy 5.Κυριαρχία της σκοτεινής ενέργειας, 20 Gy < t

94 Φωτοκρατία Από τη φωτοκρατία στην υλοκρατία

95 Από την υλοκρατία στη σκοτεινή ενέργεια σε Gy για

96

97 To αρχέγονο Σύμπαν δονούσαν ακουστικά κύματα μιας βασικής συχνότητας και των αρμονικών της Αποτέλεσαν το σπέρμα των μελλοντικών γαλαξιών Αυτή η κοσμική «μουσική» πρέπει να έχει αποτυπωθεί στα αρχέγονα φωτόνια (δηλ. στην κοσμική ακτινοβολία μικροκύματων (υποβάθρου), Κ.Α.Μ.) Βρίσκεται πράγματι εκεί ; Μπορούμε να την ‘ακούσουμε’ ;

98 ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΙΑΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ WMAP Wilkinson Microwave Anisotropy Probe

99 Διακυμάνσεις στην Κ.Α.Μ. σύμφωνα με Planck 25/3/2013

100

101 Γωνιακό άνοιγμα Δείκτης σφαιρικής αρμονικής

102 Διακυμάνσεις θερμοκρασίας Γωνιακό άνοιγμα

103

104 Πλάσμα Κουαρκ/γλοιονίων Γένεση βαρυονίων Γένεση νουκλεονίων ΜΕ

105 ε ph →ε nucl Αποσύζευξη Πρώτα άστρα ΓαλαξίεςΠαρόν 100 ky380 ky110 My8 Gy13,75Gy500 My

106

107 ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ ΤΡΙΑ ΜΕΓΑΛΑ ΜΕΤΩΠΑ: ΤΟ ΜΙΚΡΟ, ΤΟ ΜΕΓΑ, ΚΑΙ ΤΟ ΠΕΡΙΠΛΟΚΟ ΤΟ ΦΙΔΙ ΔΑΓΚΩΝΕΙ ΤΗΝ ΟΥΡΑ ΤΟΥ Ι. ΤΟ ΤΑΞΙΔΙ ΠΡΟΣ ΤΑ ΑΔΥΤΑ ΤΟΥ ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟΥ ΣΥΝΕΧΙΖΕΤΑΙ (ΑΛΛΑ ΣΩΜΑΤΙΑ;) ΙΙ. O ΜΕΓΑΚΟΣΜΟΣ ΤΟΥ ΣΥΜΠΑΝΤΟΣ (ή ΤΩΝ ΣΥΜΠΑΝΤΩΝ ?) ΣΥΝΕΧΙΖΕΙ ΝΑ ΜΑΣ ΕΚΠΛΗΣΣΕΙ ΙΙΙ. Η ΙΔΕΑ ΤΟΥ ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΥ ΠΡΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΤΗ ΖΩΣΑ ΥΛΗ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΤΗΣ. ΥΛΗ & ΦΩΣ ΧΩΡΙΣ ΤΗ ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΑ ΙΔΕΑ;

108

109


Κατέβασμα ppt "Από τα κουάρκ μέχρι το Σύμπαν: Μια σύντομη περιήγηση Από τα κουάρκ μέχρι το Σύμπαν: Μια σύντομη περιήγηση Ε.Ν. Οικονόμου Ι.Τ.Ε Σεπτέμβριος 2012 Στην ατομική."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google