g - Uniwersytet ŚlÄ ski

Pokazany poniżej wykaz bardzo dobrych pozycji
literatury popularnonaukowej na wskazane tematy
można znaleźć na stronie internetowej
Zakładu Teorii Pola i Cząstek Elementarnych
Instytutu Fizyki
Uniwersytetu Śląskiego
http://server.phys.us.edu.pl/~ztpce/

NAUKA A PSEUDONAUKA
1. A.K.Wróblewski - „Prawda i mity w fizyce”, Iskry, Warszawa 1987,
2. M. Gardner – „Nauka, pseudonauka, szarlataneria”, Wydawnictwo
Pandora 1997,
3. R. P. Feynman – „Sens tego wszystkiego”, Prószyński i S-ka,
Warszawa, 1999,
4. R.G.A. Dolby – „Czy nauce można wierzyć? NIEPEWNOŚĆ
WIEDZY”, Amber, Sp.z.o.o., 1998,
5. Hy Ruchlis – „Skąd wiesz, że to prawda” - Prószyński i S-ka,
Warszawa, 1998,
6. Polska Akademia Nauk - Zbiór Wypowiedzi- „O nauce,
pseudonauce, paranauce”, PWN, 1999.

SKŁADNIKI MATERII I ODDZIAŁYWANIA POMIĘDZY NIMI
WEDŁUG MODELU STANDARDOWEGO
1. Donald H. Perkins – ”Wstęp do fizyki wysokich energii” , PWN,
Warszawa 2004,
2. E. Leader, E. Predazzi –„Wstęp do teorii odziaływań kwarków i
leptonów”, PWN, Warszawa, 1990,
3. L. Lederman, D. Teresi, „Boska cząstka, jeśli Wszechświat jest
odpowiedzią, jak brzmi pytanie?”
Prószyński i S-ka, Warszawa, 2005,
4. F. Close, „Kosmiczna cebula”, PWN, Warszawa, 1988.

RUCH I JEGO OPIS
1.W opracowaniu P. Davisa i J. Browna –„ Duch w atomie” Wyd. CIS,
Warszawa,1996,
2. R.P. Feynman – „QED osobliwa teoria światła i materii”, PWN,
Warszawa, 1992,
3. B. Greene – „Piękno Wszechświata”, Prószyński i S-ka, Warszawa,
2001,
4. R.P. Feynman – „Sześć łatwych kawałków” , Prószyński i S-ka,
Warszawa, 1998,
5. B. Greene – „Struktura kosmosu”, Prószyński i S-ka, Warszawa,
2005.

PRZESTRZEŃ I CZAS W UJĘCIU POPULARNYM
1.A.Einstein & L. Infeld – „Ewolucja fizyki”, Prószyński i S-ka,
Warszawa,1998,
2. B. Greene – „Struktura Kosmosu”, Prószyński i S-ka, Warszawa,
2005,
3. S. Hawking – „Krótka historia czasu”, Zysk i S-ka Wydawnictwo,
Poznań, 2005,
4. Encyklopedia PWN – „Fizyka, Spojrzenie na czas i przestrzeń”,
PWN, 2002,
5. S.W. Hawking, K.S.Thorne, I. Nowikow,T. Ferris, A. Lightman –
„Przyszłość czasoprzestrzeni”, Zysk i S-ka,
Wydawnictwo, Poznań,2002.

NASZE PRZYZWYCZAJENIA MAKROSKOPOWE A ŚWIAT
ATOMÓW
1.R. P. Feynman – „Charakter praw fizycznych”, Prószyński i S-ka,
Warszawa,2000,
2. P.C.W. Davies & J.R. Brown –„Duch w atomie”, Wydawnictwo CIS,
Warszawa, 1996,
3. A.Einstein & L. Infeld – „Ewolucja fizyki”, Prószyński i S-ka, Warszawa,
1998,
4. P.Atkins – „Palec Galileusza”, Dom Wydawniczy Rebis, Poznań, 2005.
5. B. Greene – „Piękno Wszechświata”, Prószyński i S-ka, Warszawa,
2001,
6. R. Penrose – „Makroświat, mikroświat i ludzki umysł”, Prószyński i
S- ka, Warszawa, 2001,
7. R.Penrose – „Nowy umysł cesarza”, PWN, Warszawa, 1996.

Z CZEGO JESTEŚMY ZBUDOWANI - PODSTAWOWE
SKŁADNIKI MATERII I ICH ODDZIAŁYWANIA
1. D.Teresi, L. Lederman – „Boska cząstka. Jeżeli Wszechświat jest
odpowiedzią, jak brzmi pytanie?”, Prószyński i S-ka,
Warszawa, 2005,
2. R.G. Newton – „Zrozumieć przyrodę”, Prószyński i S-ka, Warszawa,
1996,
3. M.Gell- Mann – „Kwarki i jaguar, Przyroda z prostotą i złożonością”,
Wydawnictwo CIS, Warszawa, 1996,
4. F. Wilscek, B. Devine – „W poszukiwaniu harmonii, wariacje na
tematy fizyki współczesnej”, Prószyński i S-ka,
Warszawa, 2007.

BUDOWA WSZECHŚWIATA
1. J. Gribbin – „W poszukiwaniu wielkiego wybuchu”, Zysk i S-ka, Poznań,
2000,
2. T. Ferris – „Cały ten kram, raport o stanie Wszechświata(ów)”, Dom
Wydawniczy Rebis, Poznań, 1999,
3. A.H. Guth – „Wszechświat inflacyjny, w poszukiwaniu nowej teorii
pochodzenia kosmosu”, Prószyński i S-ka, Warszawa,
2000,
4. S. Weinberg – „Pierwsze trzy minuty, współczesny obraz początku
Wszechświata”, Iskry, Warszawa, 1980,
5. M.Rees – „Przed początkiem, nasz Wszechświat i inne
wszechświaty”, Prószyński i S- ka, Warszawa, 1999,
6. T. Padmanabhan – „Gdy minęły pierwsze trzy minuty”, Amber, Sp.z.o.o.
1998.
7. C.M. Wynn & A.W. Wiggins – „Pięć największych idei w nauce”,
Prószyński i S- ka, Warszawa, 1998,
8. N. deGrasse Tyson, D. Goldsmith, - „Wielki Początek, 14 miliardów lat
kosmicznej ewolucji” Prószyński i S-ka, Warszawa, 2007

BUDOWA WSZECHŚWIATA c.d.
9) Brian Greene – STRUKTURA KOSMOSU. Przestrzeń , czas i
struktura rzeczywistości, Prószyński i S-ka, Warszawa,
2005,
10) Brian Green – PIĘKNO WSZECHŚWIATA , Prószyński i S-ka,
Warszawa, 2001,
11) Neil deGrasse Tyson, Donald Goldsmith – WIELKI POCZĄTEK 14
miliardów lat kosmicznej ewolucji, Prószyński i S-ka,
Warszawa, 2007,
12) John M. Charap – Objaśnienie Wszechświata, Prószyński i S-ka,
Warszawa , 2006.

POŻYTKi I ZAGROŻENIA PŁYNĄCE Z ROZWOJU
NAUKI – bilans pożytków i strat
1. Pod Redakcją Martina Moskovitsa – „Czy nauka jest dobra”,
Wydawnictwo CiS, Warszawa, 1997,
2. R. P. Feynman – „Sens tego wszystkiego”, Prószyński i S-ka,
Warszawa, 1999,
3. R. P. Feynman – „Przyjemność poznawania”, Prószyński i S-ka,
Warszawa, 1999,
4. G.Charpak & R.L.Garwin – „Błędne ogniki i grzyby atomowe”,
Wydawnictwo Naukowo -Techniczne,
Warszawa, 1999.

NAUKA I RELIGIA
1. R. P. Feynman – „Sens tego wszystkiego”, Prószyński i S-ka,
Warszawa, 1999,
2. „Albert Einstein, Pisma filozoficzne”, Wydawnictwo IFiS PAN,
Warszawa 1999,
3. Abraham Pais – „Tu żył Albert Einstein”, Prószyński i S-ka, Warszawa,
2005,
4. „Einstein w cytatach”, zebrała A. Calaprice, Prószyński i S-ka,
Warszawa, 1997,
5. J. Życiński – „Tabletki Bogu nie szkodzą”, Tygodnik Powszechny, 31
lipiec 2005,
6. M. Zając – „Nowy spór o teorię ewolucji –Witraż z Darwinem”,
Tygodnik Powszechny, 24 lipiec 2005,
7. M. Zając – „Bóg, konieczność i przypadek”, rozmowa z ks. prof.
Michałem Helerem, Tygodnik Powszechny, 24 lipiec 2005,
8. R. Dawkins – „Bóg urojony”, Wydawnictwo CIC, Warszawa 2007,
9. A. McGrath, J. C. McGrath - „Bóg nie jest urojeniem, złudzenia
Dawkinsa”, Wydawnictwo WAM, Kraków 2007,
10. Hans-Dieter Mutschler, Fizyka i religia, Wydawnictwo WAM, Kraków ,
2007.

Co obecnie wiemy
o Wszechświecie
-makroświat
Marek Zrałek
Zakład Teorii Pola i Cząstek Elementarnych,
Instytut Fizyki,
Uniwersytet Śląski
Katowice, 4 grudnia, 2007

Ludzie od zawsze
pragnęli zrozumieć
pochodzenie
Wszechświata

Arystoteles, Ptolemeusz - Ziemia centrum kosmosu
Kopernik – Słońce centrum Wszechświata
Newton – Gwiazdy sa słońcami podobnymi do naszego,
statycznie rozmieszczone w przestrzeni (później
uświadomiono sobie, że statyczna konfiguracja musi być
niestabilna.
Koniec XVIII wieku – gwiazdy nie są równomiernie
rozmieszczone, tworzą skupisko w kształcie dysku – DROGA
MLECZNA. Wiliam Herschel potrałił wyznaczyć strukturę
dysku (ale układ słoneczny jest w centrum dysku)
Początek XX wieku – Herlow Shapley – znajdujemy się około
2/3 od środka Galaktyki. Ale DM leży w centrum
Wszechświata.

Edwin Powell Hubble - jedna z gwiazd w Wielkiej Mgławicy w
Andromedzie jest odległa 850000 lat świetlnych od Ziemi –
początek astronomii pozagalaktycznej
Dopiero w 1952 roku – Walter Baage – DM jest dość typowa
galaktyką
Wtedy sformułowano:
Zasadę kosmologiczną
(czasem nazywaną zasadą kopernikańską)

Obecny
Wszechświat
jest niewobrażalnie
wielki

C = 299793458 m/sek
ª300000 km/sek
Słońce
Ziemia
8 minut
Promieniowanie elektromagnetyczne kilka miliardów
lat świetnych
Neutrina 15000 lat świetlnych

ODLEGŁOŚCI
Rok świetlny = 1 light year =1ly
= (1 rok = 31 536 000 sek) ƒ (299 793.458 km/sek)
= 9454290000000 km = 9.5 ƒ 10 12 km ,
Najbliższe gwiazdy ---- kilka ly,
1 pc == 1 parsek =3.261ly
kpc = 1000 pc,
Mpc = 1000000 pc.
Rozmiary naszej Galaktyki
Droga Mleczna zawiera około
gwiazd
11
10
200 mln lat
0.3 kpc
12.5 kpc
8 kpc

Znajdujmy się w Grupie Lokalnej o rozmiarach ---- 1.5 Mpc,
najbliższe nam galaktyki to:
Wielki Obłok Magelana ---- 50 kpc od DM,
Wielka Mgławica w Andromedzie ---- 770 kpc od DM.
Na odległościach rzędu 100 Mps dostrzegamy
wielkoskalowe struktury. Galaktyki nie są rozłożone
równomiernie, tworzone są gromady galaktyk, te grupują
się tworząc supergromady powiązane łańcuchami i
ścianami galaktyk. Pomiędzy nimi są wielkie pustki (50
Mpc).
W małej skali Wszechświat nie jest izotropowy i
jednorodny. O wielkoskalowej jednorodności możemy
zacząć mówić dopiero na odległościach 500 – 1000 Mps.

Obserwujemy około 100 miliardów
galaktyk wielkości Drogi Mlecznej
Czy wszystko
obserwujemy?

Zasada kosmologiczna
W dużej skali Wszechświat jest jednorodny
i izotropowy.
Miejsce, które zajmujemy we
Wszechświecie nie jest pod żadnym
względem wyróżnione.

Mamy ogromną potrzebę wyjaśnienia:
Dlaczego Wszechświat istnieje?
W jaki sposób stał się takim, jakim
go widzimy?
Jakie prawa rządzą Jego ewolucją?
W ostatnim okresie zaczyna
pojawiać się możliwość udzielenia
odpowiedzi na te pytania.

Standardowy
model
kosmologiczny

Standardowy Model Kosmologiczny
Standardowy model kosmologiczny
‣ Najlepszy model Wszechświata
jakim dysponujemy,
Ekspansja galaktyk,
Mikrofalowe promieniowanie tła,
Pierwotna nukleosynteza’
Formowanie wielkich struktur.

1916 rok - Einstein tworzy
OGÓLNĄ TEORIĘ WZGLĘDNOŚCI
i podaje zasadnicze równanie:
kT
αβ
= G
αβ + Λg αβ
1917 rok – Einstein zauważa G że jego równanie nie ma
stacjonarnych rozwiązań (Wszechświat się nie rozszerza i nie
kurczy, co jest niezgodne z jego równaniem)
1922 rok - Aleksander Friedman
(i niezależnie Georges Lemaītre )
podaje rozwiązanie równania bez
stałej kosmologicznej

Edwin Hubble
1889-1953
Ekspansja Wszechświata
• W 1948 roku uruchomił
olbrzymi pięciometrowy
teleskop Caltech na Mount
Palomar.
• Mierząc jasność galaktyk
wykazał, że im dalej znajduje
się galaktyka tym większa jest
jej „pozorna prędkość”.
• Z obserwacji tych pochodzi
„Prawo Hubble’a” wyrażające
zależność prędkości galaktyki
(v) od jej odległości (d):
v = H d

George Gamow
1904-1968
Nukleosynteza
Gamow przyjął, że
wszechświat „narodził się”
jako niewyobrażalnie gorący
obiekt, z którego podczas
ekspansji najpierw powstały
jądra, potem najlżejsze
atomy: atomy wodoru i helu.
Opublikował on swoje prace
w 1948 roku.
Przeciwnicy tego modelu,
starając się go ośmieszyć,
rozpowszechnili nazwę:
„BIG BANG”
(Wielki Wybuch)

Promieniowanie reliktowe
W roku 1964 pracownicy Laboratoriów Bella w USA, badając szumy
zakłócające pracę anten radiowych, odkryli przypadkowo istnienie w
przestrzeni promieniowania elektromagnetycznego o średniej długości
fali około 0.1cm. Okazało się, że jest ono emitowane izotropowo, z
każdego kierunku odbioru o każdej porze dnia i roku, niezależnie od
obrotu Ziemi i jej ruchu wokół Słońca. Musiało więc pochodzić spoza
Układu Słonecznego, a nawet spoza naszej Galaktyki, gdyż inaczej
zmieniałby się wraz ze zmianą kierunku osi Ziemi.
Arno Penzias (z lewej)
i Robert Wilson przed
anteną w Holmdel
w stanie New Jersey,
za pomocą której
przypadkowo odkryli
mikrofalowe
promieniowanie tła.

..
.
M
Długość fali fotonu . ( a więc jego energia) rośnie w
raz z ekspansją Wszechświata
.
.

Wielki
Wybuch
Krótka Historia Wszechświata
(model gorącego wybuchu)
10 32 K 10 16 K 10 15 K 10 13 K 10 10 K 10 9 K 3000K 18K 3K
10 -43 s
10 -12 s
10 -10 s
10 -6 s
1s
3min
300 000lat
Miliard
lat
15
miliardów
lat
W chwili Wielkiego Wybuchu Wszechświat miał zerowy promień,
a zatem nieskończenie wysoką temperaturę. W miarę jak wzrastał promień
temperatura promieniowania spadała. Gdy promień Wszechświata
wzrasta dwukrotnie temperatura spada o połowę
„Krótka historia czasu” Stephen Hawking

Śledzimy
etapy
powstawania
obecnego
Wszechświata

t < 10
−43
sek
32 0
T > 10 K
Era Plancka
Pianka czasoprzestrzenna,
Mini czarne dziury,
Tunele czasoprzestrzenna

Era wielkiej unifikacji i plazmy
kwarkowo -gluonowej
Zwykła, niekwantowa czasoprzestrzeń, zaczyna
obowiązywać OTW, zaczęła się w momencie
oddzielenia GUT od grawitacji

Na początku tej ery -
INFLACJA
Wszechświat rozszerza się
przynajmniej 10 30 razy
W tym okresie uformowała się asymetria materia -
antymateria (BARIOGENEZA) – na miliard par jedna
cząstka więcej
Mamy stan plazmy kwarkowo
– gluonowej + leptony, z małą
przewagą cząstek
Pod koniec tej ery oddzielają się oddziaływania
słabe od elektromagnetycznych

Era hadronowa
Kwarki i gluony przestają
być swobodne powstają
hadrony
Materia przestaje być
w równowadze z
antymaterią
Nieliczne zachowane hadrony tworzą obecny Wszechświat

Nukleosynteza
Wraz ze spadkiem temperatury
protony i neutrony przestają być w
równowadze i powstają lekkie jądra
Można wyznaczyć ilość lekkich
pierwiastków we Wszechświecie

Przed
Cząstki we Wszechświecie
fotony
neutrina
Po
liczba/cm 3
protony elektrony
neutrony
ciemna
materia

Związek pomiędzy energią i
temperaturą:
k T = E gdzie k – stała Boltzmana
k = 8.6 x 10 –5 eV/1 0 K,
ΔE = k (T + 1) – k T = k/1 0 K,
Związek pomiędzy czasem
i energią:
1 MeV
kT = const ×
t
stąd
1 0 K = 8.6 x 10 –5 eV,
1000 GeV – energia
zderzenia pp w Batavii w
Fermilab,
10 10 0 K = 0.86 x 10 6 eV = 0.86 MeV,
1 GeV = 1000 MeV,
1000 GeV = 10 16 0 K ─► t = 10 -12 sek
Śledzimy
„eksperymentalnie”
Wielki Wybuch po
t = 10 -12 sek

Po okresie Bariogenezy ?????
1
1000 GeV --- 10 16 0 K --- t = 10 -12 sek
e, μ, τ, ν e,
ν μ
, ν τ
1000 oraz GeV --- u, 10 d, 16 0 K --- c, t = 10 s, -12 sek t, b
e, μ, τ, ν e, ν μ , ν τ oraz u, d, c, s, t, b
a także W + , W - , Z 0
, γ, gluony,
a także W + , W - , Z 0 , γ, gluony
nie ma równowagi cząstki- antycząstki
rozpad i kreacja par
Wszechświat rozszerza się maleje
temperatura
maleje energia zderzeń

2
E = 100 GeV --- 10 15 0
K --- 10 -10 sek
Elektrosłabe przejście fazowe Kwarki,
leptony, cząstki W i Z nabywają masę,
Te same cząstki co poprzednio ale już
posiadające masę.
E = 1 GeV --- 10 13 0 K --- 10 -6 sek
u, d, e + , e - , γ, ν e ,ν e
3 E = 1 GeV --- 10 13 0
K --- 10 -6 sek
Rozpadły się ciężkie kwarki i leptony,
u, d, e + , e - , γ, ν e
,
Powstają nukleony, nie ma swobodnych kwarków,
p = uud, n = ddu

U
d

ale
n → p + e - + ν, zmniejsza się liczba neutronów,
n + e + → p + ν, p + ν→n + e +
Jądra jeszcze nie powstają.
4
E = 1 MeV --- 10 10
n + e + ? p + ν, p + ν ? n + e +
E = 1 MeV --- 10 10 0 K --- 1 sek
0 K --- 1 sek
Reakcje n ↔ p przestają zachodzić,
Neutrina zaczynają się zachowywać jak cząstki
swobodne,
75 % protonów, 25% neutronów

5
E = 0.1 MeV --- 10 9 0
K ---- 3 min
Proces e + e - → 2 γ zachodzi, proces odwrotny 2 γ → e + e -
już nie,
Zaczyna się tworzyć deuter (D = pn) oraz tryt (T = nnp):
n + p → D, D + n →E T = 0.1 MeV a --- także 10 9 0 K ---- 3 D min + p → 3 He 2,
Powstaje Hel i Lit:
D + D → 4 He 2
, T + p → 3 He 2
, n + 3 He 2,
→ 4 He 2
oraz
3
He 2
+ 4 He 2
→ 7 Be 4
+ γ
╚════► 7 Li 3
+ p,
Nie istnieją stabilne jądra z A = 5 i A = 8, energia zbyt
mała aby pokonać barierę kulombowską ═══► koniec
pierwotnej nukleosyntezy,
E

Wszystkie neutrony są włączone w jądra helu i trochę litu,
Było 87% protonów i 13% neutronów, stąd
13% + 13% = 26% jąder helu oraz 74% protonów,
Mamy dużo fotonów (miliard na każdy nukleon),
Elektrony i jądra nie tworzą jeszcze atomów.
Długi okres nic się specjalnego nie dzieje, dopiero gdy
6
E = 13.6 eV --- 2500 0 K ---- 300000 lat
Fotony przestają oddziaływać z jądrami i elektronami
══► mikrofalowe promieniowanie tła,
• Mamy wodór oraz hel ( trochę deuteru, trytu, helu 3
litu).

Obecny Wszechświat wygląda trochę inaczej ══►
obserwujemy we Wszechświecie całą tablicę Mendelejewa,
(rozpowszechnienie pierwiastków)
Wszystkie inne pierwiastki powyżej LITU powstały w
gwiazdach,
Jak powstały gwiazdy, galaktyki, gromady galaktyk? na
arenę wkracza oddziaływanie GRAWITACYJNE,
Małe fluktuacje gęstości materii:
COBE (1992) - pierwsze fluktuacje,
WMAP (2003) - promieniowanie mikrofalowe nie jest
izotropowe,
Pierwiastki od litu do żelaza powstawały w gwiazdach,
(energia wiązania na nukleon)
Pierwiastki cięższe od żelaza powstawały w trakcie wybuchów
supernowych.

Krzywa rozpowszechniania pierwiastków chemicznych
Krzywa rozpowszechniania pierwiastków chemicznych wg Camerona
(1973), w górze na prawo – schematyczny kontur krzywej z
zaznaczeniem lokalnych maksimów i minima Li-Be-B

Penzias i Wilson
(1965)
══►
COBE (1992)
══►
WMAP (2003)
══►
ΔT/T = 10 -5

Energia wiązania nukleonu w jądrze
Zależność
średniej energii
wiązania
przypadającej na
jeden nukleon
w jądrze
w funkcji liczby
masowej A jądra

W 1974 roku G. Smoot przysłał do NASA projekt aby zmierzyć „mapę”
CMB i poszukiwać tam odstępstw od jednorodnego rozkładu potrzebną dla
potwierdzenia możliwości tworzenia galaktyk.
Pod koniec lat 80 – tych J. Mather budował spektrometr FIRAS (Far
Infrared Absolute Spectrophotometer) a G. Smoot spektrometr DRM
(Differential Microwafe Radiometer). W 1986 roku po wypadku Challengera,
prace z wysłaniem satelity zostały wstrzymane. Muther przekonał NASA aby
jednak wysłać satelitę z aparaturą badawczą. W Listopadzie 1989 COBE
wystartował z FIRAS oraz z DRM.
Pierwsze wyniki Mathera T = 2.725 ¡0.002 K.
Później mapa nieba z DRM pokazała odstępstwa od izotropowego rozkładu z
precyzją 10 ppm. Wskazywało to na możliwość tworzenia galaktyk i
ograniczyło wiele różnych modeli rozpatrywanych wcześniej.
Satelita COBE pracował do 1993 roku.
W 2003 roku następca COBE salelita WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy
Probe) dał jeszcze dokładniejsze wyniki (∆T = 10 -5 K).

Gwiazdy pierwszej generacji ---- paliwo wodór i hel,
Grawitacyjne przyciąganie ----- rośnie temperatura
wnętrza,
Zapala się wodór:
4 p → 4 He 2
+ 2 e + + 2 ν + 2 γ ,
Gdy T > 10 8 0
K zapala się hel:
4
He 2
+ 4 He 2
→ 8 Be 4
ale po t = 10 -15 sek
rozpada się na 2 ( 4 He 2
) ,
Duża gęstość, może powstać węgiel:
8
Be 4
+ 4 He 2
→ 12 C 6
+ g ,
szansa jest duża bo istnieje stan wzbudzony węgla o energii
7.644 MeV.
Bardzo mało Litu (L), Berylu (Be) oraz Boru (B),

Mając stabilny węgiel powstają tlen, azot i neon:
12
C 6
+ 4 He 2
→ 16 O 8
+ g,
16
O 8
+ 4 He 2
→ 20 Ne 10
+ g,
12
C 6
+ 2 He 1
→ 14 N 7
+ g,
Dalej zapala się węgiel i tlen:
12
C 6
+ 12 C 6 , , , 12 C 6
+ 18 O 8
, powstają
sód (Na), magnes (Mg), krzem (Si), fosfor (P) i siarka (S),
Dla cięższych jąder bariera kulombowska jest zbyt duża
Jądra powyżej żelaza produkowane są w inny sposób
n + A X Z
→ A+1 Y Z
+ g
╘══► A+1 W Z+1
+ e ─ + ν ,
Wybuchy supernowych roznoszą ciężkie pierwiastki.

Mówiliśmy o gwiazdach I generacji, gwiazdy II generacji
powstają w trochę inny sposób ciężkie pierwiastki są
już rozrzucone przez wybuchy supernowych,
Dalej pracują siły grawitacji dając galaktyki, gromady
galaktyk i planety wokół gwiazd,
Na planetach powstało życie, znamy przynajmniej jedną
taką Planetę
Co działo się po Wielkim Wybuchu do czasu t = 10 -12 sek
pozostaje niewyjaśnione (brak teorii, są hipotezy),
Plany doświadczalne:
LHC , p + p , E = 14000 GeV (t = 10 -15 sek),
sonda PLANCK , promieniowanie reliktowe,
teleskopy np. ALMA (Atacama)

Standardowy model kosmologiczny
PROBLEMY
‣ Ciemna materia,
‣ Ciemna energia,
‣ Asymetria materia –
antymateria,
‣ Promieniowanie kosmiczne o
wielkiej energii,
‣ Rozbłyski gama,
‣ Inflacja.

The Energy Budget
of the Universe
http--www.hep.phys.soton.ac.uk-
~evans-Masterclass-future.ppt

Teoria Wielkiego wybuchu nie zajmuje się
samym wybuchem
• Nie mówi co wybuchło,
• Dlaczego wybuch nastąpił,
•.Jak to się stało.
Niemal każda cywilizacja w historii oferowała jakąś
odpowiedź na te pytania w ramach mitologii lub religii.

Fizyka cząstek elementarnych i kosmologia są teoriami
nierozłącznie związanymi z sobą,
Marzy nam się stworzenie Teorii Ostatecznej
czy wtedy znajdziemy odpowiedzi na pytania
wyjaśniające status życia i inteligencji?
czy znajdziemy w niej uzasadnienie moralności lub
jej braku?
czy zostanie rozstrzygnięta kwestia dobra i zła, tego co
etyczne, a co nie etyczne?
czy nastąpi konflikt pomiędzy nauką i religią?
a może nauka i religia będą się wzajemnie uzupełniać?

Ouroborus -
ilustruje ścisły związek między
„przestrzenią wewnętrzną” –
mikroświatem a „przestrzenią
zewnętrzną” -wszechświatem
W starożytnej Grecji i
Egipcie symboliczny
wąż połykający własny
ogon, stale sam się
pożera i
odradza....reprezentuje
jedność całego bytu,
materialnego i
duchowego, który
nigdy nie znika, lecz
stale zmienia się w
odwiecznym cyklu
zniszczenia i
powtórnych narodzin.

Z pewnością pozostaną pytania egzystencjalne. Pytania o życiu, świadomości
religii, etyce i moralności. Pytanie, czy realny jest scenariusz zaproponowany
przez M.Tegmarka i J.A.Wheelera (arXiv:quant-ph/0101077).
Wiemy, że doświadczenie Boga jest
wydarzeniem równie rzeczywistym,
jak doznanie własnej osobowości lub
bezpośrednich wrażeń zmysłowych.
Ale w czasoprzestrzennym obrazie
świata nie ma miejsca na nic
takiego. Nie odnajduję Boga nigdzie,
ani w czasie , ani w przestrzeni: tak
mówi każdy uczciwy przyrodnik.
Tym samym ściąga na siebie
oskarżenia tych, w których
katechizmie jest powiedziane: Bóg
jest duchem.
E. Schrödinger, „Czym jest życie”,
Pruszyński i S-ka, W-wa,1998.

Czy kiedykolwiek przestaniemy
mówić o:
Jasnowidztwie, telekinezie,
telepatii, astrologii, latających
talerzach, uffo, parafizyce,
magii, parapsychologii,
postrzeganiu pozazmysłowym
......
..a może życie nasze byłoby
wtedy zbyt nudne.

Co obecnie wiemy
o Wszechświecie
-makroświat
Dziękuję za uwagę !