Transcript Origen de l‘Univers Emili Elizalde Consell Superior d’Investigacions Científiques (ICE/CSIC) Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) ICE, Universitat Autònoma de Barcelona, 8

Origen
de
l‘Univers
Emili Elizalde
Consell Superior d’Investigacions Científiques (ICE/CSIC)
Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)
Universitat Autònoma de Barcelona (UAB)
ICE, Universitat Autònoma de Barcelona, 8 de Juliol de 2009
Context: volem comprendre …
• La Terra
4 elements, àtom
• El Sistema Solar, La Via Làctia
Copèrnic, Galileu, Newton
• L’origen de la Vida, la seva Evolució
Darwin
• L’origen de la Inteligència
Lucy, Olduvai gorge, Leakey
• L’origen de l’Univers
l’ in-fi-nit
L'Univers ... què és?
• Cosmos, Món
“Sopars amb estrelles” Obs Fabra, amb Pujol-Gebelí
• Visió local: on sóm?
Notícia del Diari: Carrer Fuencarral
Viatjats: París, Shanghai, Sidney, l’Antàrtida … ISS
Contingut: éssers humans (art, música,...), vius,
plantes, aigua, mar, muntanyes, sol, lluna, astres...
• Fem Història:
Terra plana, infinita? Non Plus Ultra
Curvatura, esfera?, radi?
Eratòstenes (Ἐρατοσθένης)
Cirene, 276 aC - Alexandria, 194 aC
360º/7,2º= 50 x800 Km = 40.000 Km
El Projecte Eratòstenes
Com és de gran l’Univers ?
• Maqueta, model a escala
* 1mm = mil anys
* Bíblia: Ussher -4004 (6013 anys) 6mm
* Univers = dist UAB-entrada BCN 13.7 Km
* 100 anys = gruix d'un cabell
* inici vida pluricel.lular artròpods <Càmbric 450:
Edicara 570Manys: 570m
• Escala real
Terra-Lluna = 1 sec !!
Quína forma té l’Univers ?
• Model senzill (2D)
* Homogeni, isotrop, radi=temps (4a dim!)
* cucs plans, superfície globus
* tensió = atracció gravetat, va disminuïnt
llei gravitació universal d’I Newton
• Topologia
* Passar a 3+1 dim: superf esfer 3D S3
* Univers esfèric? finit o infinit?
* Mapes observacions: fins fa poc bidimensio
* 1986 primer 3D llesca: “A slice of the Universe”
L’Univers
Model:
•
•
•
•
•
Superfície (2 dimensions, ‘globus goma’)
Res a dins, res per fora; no hi ha un ‘centre’
El ‘globus’ s’expandeix …acceleradament!
El radi del globus és el temps
Tot objecte al voltant nostre s’allunya (redshift)
La Física
Isaac
Newton
Albert
Einstein
2
Mm
E  mc
F G 2
r
1
8

G
R  2 g  R g    4 T 
c
tot  r  m  k  
 Einstein:
L’Univers Físic
estacionari
* gravetat un problema!!  cc λ
* Einst’s eqs: podia haver predit l’expan!
 Expansió: Hubble et al 1923-29
(Keeler, Slipher, Campbell, 1918)
* efecte Doppler llum
* enrera Big Bang: Penzias-Wilson ’65
CMB, COBE, WMAP, PLANCK
 Problemes Big Bang: inflació Guth 1982
 1997 expansió accelerada: neces força!
* Què accelera l'Univ? Energia fosca
Física de la creació de ’Univers
• Grans Revolucions Científiques
* MQ, RG, principi incompletitut Gödel
* Física Clàssica vs Física Quàntica Cordes TOE
* Newton, poma, lleis, terra  llei universal
* RG: massa pessant (gravetat) = massa inert
• Equacions matemàtiques  sinfonies
Inici univers inflació: 10-24 cm (10^-11 dim protó)
Expansió en 25 ord mag (1075 volum)  pèsol
Expansió durà 10-34 s pèsol → Via Làctia
• Inflació paradigme, no teoria: molts models
• 1973 Ed Tryon “is the U a vacuum fluctuation?”
Com s’ha pogut originar l’Univers ?
• Miracle de la fisica n.1: la gravetat pot ser
repulsiva
energia pot camp escalar →
pressio negativa → grav repulsiva
• Miracle de la fisica n.2: el camp gravitatori té
energia negativa
* Energia de la matèria positiva: Energia total 0
• ” A free lunch!”
• Hawking-Turok instantó: ”una espècie
d'espurna que dispara la inflació en una sopa
primigènia de gravetat, espai, temps i matèria”
• Reproducció dels universos: Multiversos …
Treballs recents
• Moltes variants d’Inflació (A. Guth, A.
Linde, P. Steinhard, …)
• Les Teories de Cordes i Branes, M, TOE
amb 10500 o 101000 possibilitats pel buit!
• L’Energia del Buit Quàntic (H. Casimir)
Treball meu a Invest y Ciencia (Abril 09)
• Models de gravetat modificada:
teories f(R), Gauss-Bonnet, … (grup)
• Dades d’observacions cosmològiques !
La comprensió de l’Univers
• Presocràtics: substància, nombre, potència, infinit,
•
•
•
•
moviment, ésser, àtom, espai, temps, ...
Escola Pitagòrica: “totes les coses són nombres”
Emmanuel Kant: “el problema és fer intel·ligible la
idea mateixa d’un Univers intel·ligible”
Albert Einstein: “el misteri etern de l’Univers és la
seva comprensibilitat; el fet que l’Univers sigui
comprensible és un miracle”
Eugene Wigner: “la irraonable efectivitat de la
matemàtica en totes les ciències de la natura”
El nostre és un pas més!
Moltes gràcies
per la vostra atenció
Los tres primeros
minutos del
Universo
Steven Weinberg
Alianza editorial
The first three
minutes -A modern
view of the
Universe (1977)
Primera
reimpresión (2000)
163 páginas
EL ALEPH
JORGE LUIS BORGES
O God, I could be bounded in a nutshell and count myself a King of
infinite space. Hamlet, II, 2.
… En la parte inferior del escalón, hacia la
derecha, vi una pequeña esfera tornasolada,
de casi intolerable fulgor. Al principio la creí
giratoria; luego comprendí que ese
movimiento era una ilusión producida por los
vertiginosos espectáculos que encerraba.
El diámetro del Aleph sería de dos o tres
centímetros, pero el espacio cósmico estaba
ahí, sin disminución de tamaño. Cada cosa (la
luna del espejo, digamos) era infinitas cosas,
porque yo claramente la veía desde todos los
puntos del universo ...